Jak zminimalizować zniekształcenia w konwersji A/D przy użyciu ADC0804?

Sun Jul 23, 2006 6:52 pm   

Witam.
Zmontowałem prosty ukladzik konwertera A/D na scalaku ADC0804 podlaczany do
portu drukarki. Po uruchomieniu sygnal (w tym przypadku audio) zsamplowany
byl tragicznej jakosci. Ewidentnie byl to problem z sama konwersja, bo nawet
ogladajac przebieg sygnalu w programie do edycji dzwieku mozna bylo zauwazyc
rozne dziwne losowe obciecia amplitudy jak od linijki itp. Na poczatku
myslalem ze jest jakis problem z podawaniem czestotliwosci taktowania na
nozke CLKIN, ale nie udalo mi sie tego wyregulowac tak jak powinno byc.
Zmienilem wiec nieco uklad i uzylem AD7821 w nadziei ze z prostrzym w uzyciu
ukladem bedzie lepiej. Ku mojemu zdziwieniu nic kompletnie sie nie zmienilo
w jakosci samplowanego dzwieku (oczywiscie poza sama szybkoscia taktowania).
Podejrzenie padlo wiec na jakies waly z zasilaniem, ktore w obu przypadkach
bylo rowniez zrodlem Vref dla konwertera. Do tej pory uzywalem bezposrednio
podlaczonego zasilacza komputerowego (+5V). Na potrzeby przetestowania czy
to on wprowadza te zaklocenia, zastapilem go bateryjka 4,5V. Po uruchomieniu
znieksztalcenia byly wyraznie mniejsze, choc w dalszym ciagu sygnal
pozostawial wiele do zyczenia.
Czy ktos z szanownych grupowiczow bylby tak uprzejmy i wytlumaczyl o co moze
kurna chodzic?

pozdrawiam,
rawsock

Mon Jul 24, 2006 12:47 am   

[CIACH]

O wszystko!

Kolega jak widzę dopiero zaczyna z ADC.
Aby otrzymać "w miarę porządny" sygnał audio po próbkowaniu, trzeba
dysponować _minimum_ 13 bitowym przetwornikiem. Najlepiej 16-to.
Jak już zdecydujesz się na przenoszenie jakiegoś pasma częstotliwości,
to trzeba zaprojektować filtr dolnoprzepustowy (antyaliasingowy) przed ADC.
Zasilanie ma mieć niskie szumy i zakłócenia.
Po przetworniku DAC, filtr dolnoprzepustowy (odtworzeniowy).
Subtelne elementy przetwarzania ADC/DAC tutaj pominąłem.
O technice jednobitowej nie będę się rozpisywał, inna szkoła jazdy.
Polecam strony www.analog.com tam jest więcej materiałów.
Powodzenia,
K.

Mon Jul 24, 2006 8:02 am   

John Smith napisał(a):

Tak jakby :)


Ok, tyle że ja nie mowię tutaj o subtelnych zakłóceniach ktore
przeszkadzają co wrażliwszym uszom, ale o okrutnych rzężeniach.
Bawiłem się kiedyś bardzo podobnym przetwornikiem 8-bit na Amidze i
jakość dźwięku była bez porównania lepsza.


W przypadku ADC0804 to OK, ale AD7821 sampluje z szybkością 1MSPS i w
przypadku sygnału audio chyba nie ma potrzeby podawać tego najpierw
na filtr?


Czy mógłbyś polecić jakieś klasyczne, proste, niekoniecznie
super-niskoszumne, ale efektywne rozwiązanie? Docelowo zasilanie ma
być bateryjne, więc wolałbym uniknąć wrzucania jakiegoś
dodatkowego scalaczka. A może w przypadku zasilania bateryjnego nie
potrzeba już żadnych dodatkowych elementów?


To jak mniemam załatwia karta dźwiękowa w PC.

Mon Jul 24, 2006 8:58 am   

Za wysoki poziom sygnału ?
Poprosze schemat i opis .



No to chyba nie za dobrze zrobiłeś. Czy wiesz jakiej jakości jest
zasilanie z zasilacza impulsowego ?



Jasne ale bez schematu NIE DA RADY.

1. Po pierwsze , drugie , trzecie - zasilanie MUSI BYĆ pozbawione zakłóceń
2. Odpowiedni obszar pracy toru kształtującego - jeżeli użyte op.amp -
sprawdź czy obszar pracy jest odpowiednio daleko od poziomu zasilania.
3. Filtry wejściowe - odpowiednio obcięte pasmo.
4. Sprawdź czy cyklicznie startujesz przetwarzanie.

Adam

Mon Jul 24, 2006 9:00 am   

zniekształcenia, które wydają się wtedy duże.
Zrobimy tak:
1. Nagraj przy pomocy karty dzwiękowej to co Ciebie interesuje.
2. Przy pomocy programu np. Goldwawe zapisz to w formacie integer.
3. Napisz program który rozdzielczość takich próbek zmniejszy do np. 7
bitów. Czyli ostatnie bity mają być zerami.
4. Wgraj tak obrobiony dzwięk i odtwórz go. Jeżeli jakość dzwięku jest
niezadowalająca, wykonaj ponownie punkt 3 i 4 ze zwiększonym o jeden bitem.

Jak już wykonasz powyższe to daj znać z jaką rozdzielczością chcesz
próbkować.
Tylko uważaj przy podłączaniu niestandartowych urządzeń do karty
dzwiękowej. Naprawdę łatwo można ją uszkodzić. Ja już kilka załatwiłem.



dostać np. częstotliwość radiowa, która w wyniku zjawiska aliasingu
przeniesie się w użyteczne pasmo (akustyczne).
Bateryjka jest OK, ale czy układ nie będzie zawierał mikrokontolera
który wniesie swoje zakłócenia do układu? Tak czy inaczej są filtry.




Generalnie zacznij od wykonania pierwszej rady, będzie wiadomo jaka
dynamika jest Ci potrzebna.

K.

Mon Jul 24, 2006 12:18 pm   

John Smith napisał(a):
[...]

Generalnie to jest już ustalone: interesuje mnie 8bit, bo będzie to
podłączane do 8bit szyny PC. Tak że nie ma specjalnie innej opcji.
Po drugie z samym dźwiękiem eksperymentowałem sporo i 8bit to jest
jakość w której nie tylko można doskonale zrozumieć mowę ale i
nawet da radę posłuchać muzyki. Tak jak już pisałem - w opisywanym
układzie zniekształcenia są potężne, nie można nawet specjalnie
zrozumieć mowy.

[...]

W pożądku, natomiast myślę że takich przekłamań w konwersji nie
jest w stanie wprowadzić zakłócenie radiowe. Wieczorem jak będę
miał chwilę to wystawię Wam próbny sampling.


No właśnie nie, wcześniej będą w przyszłości tylko op-ampy.

Mon Jul 24, 2006 12:30 pm   

Górski Adam napisał(a):

Nie, poziom sygnału został przed zsamplowaniem wyregulowany.
Generalnie mogę zademonstrować przykładowy sampling na czym polega
problem ale to wieczorem.


A proszę uprzejmie:
http://rawsock.3133.7pl/pub/adc.gif

Sorry za brzydki rysunek ale mam nadzieję że wszystko widać.
Zakres zmiany napięć ustawiany jest na 0..5V poprzez piny Vref- i
Vref+.
W rzeczywistości używałem baterii, czyli jakieś 4,8V ale chyba nie
powinno to specjalnie przeszkodzić.
Sygnał audio, w założeniu -2.5V...+2.5V pochodzi z wyjścia
słuchawkowego odtwarzacza.
8 bitów wyjściowych i sygnał WR podłączone są do portu
równoległego PC.

Specyfikacja AD7821:
http://rawsock.3133.7pl/pub/98554330AD7821_b.pdf


No właśnie nie. Kiepskiej? Jak je najprościej odfiltrować?


j.w.


Zakładam że na potrzeby testów bateryjka je wyeliminowała.


Jak już pisałem dla pasma 1MSPS chyba nie ma specjalnie co obcinać
jeżeli podaję sygnał audio?


Jak najbardziej.

Mon Jul 24, 2006 12:36 pm   

Użytkownik "tp" <rawsock@ds.pg.gda.pl> napisał w wiadomości
news:ea0gj7$q2o$1@atlantis.news.tpi.pl...



Tak jak wyżej wspominali sporo "badziewia" może być z samego zasilacza. Ja
np używałem ADuC831 i "tylko" pomiar prądu i napięcia z zasilacza (taki
miernik w zasilaczu). Pomiary lekko powiedziane szalały, prawie zero
stabilne. Po różnych kombinacjach z uśrednianiem itp itp pomiar nieco byl
stabilniejszy ale nie do końca (filtry na wej niewiele dawały). Okazało się
że najprawdopodobniej jakimś sposobem przedostawały się zakłucenia z
oscylatora (kwarc 11.0592MHz) do układu , a dokładnie do zasilania !!!!!
(tak wynikało z wykresów na oscyloskopie) ...dopiero pomogło dołożenie kilku
kondensatorów tu i tam na zasilanie... szumy niemal znikły a i uśrednianie
mogłem zmniejszyć. Pomiar jest teraz zdecydowanie stabilniejszy. Ale w
notach analoga jest jak np prowadzić masę itp itp. warto czasem poczytać i
się dostosować do rad producenta.

Mon Jul 24, 2006 1:59 pm   

rawsock napisał(a):

Host rawsock.3133.7pl not found: 3(NXDOMAIN)
radekk@deimos:~/Download$ host rawsock.3133.7.pl
Host rawsock.3133.7.pl not found: 3(NXDOMAIN)

Tak więc poprosimy o poprawny adres.


przekonany (ale jakby co to nie testowałem) że z portu równoległego
otrzymasz aż 1MSPS.

pozdr

Radek

Mon Jul 24, 2006 1:59 pm   

za trywiał. Jeżeli nie można osiągnąć nawet tego, to nawet prostym
oscyloskopem można zobaczyć skąd te zakłócenia.




To nic z tego nie rozumiem, po to jest przetwarzanie ADC, jak sama nazwa
wskazuje, na wyjściu jest postać cyfrowa.
K.

Mon Jul 24, 2006 2:01 pm   

Linki nie działają.
K.

Mon Jul 24, 2006 2:04 pm   

Zaglądałeś może do pdf od ad7821 ?

Jest tam nota aplikacyjna.

Kondensatory przy zasilaniu są tam naprawde nie dla uroku osobistego.

Poza tym ja nie widze wew wtórnika na wejściu , wiec gdzie jest jakiś
wzmacniacz zewnętrzny ?


Popatrz sobie jak to jest rozwiązane w innych układach na początek.


Adam

Mon Jul 24, 2006 2:16 pm   

Pardon, kropka mi się wcisła nie tam gdzie trzeba. Linki to
oczywiście:

http://rawsock.31337.pl/pub/adc.gif
http://rawsock.31337.pl/pub/98554330AD7821_b.pdf

Mon Jul 24, 2006 2:21 pm   

Radoslaw Korzeniewski napisał(a):

Sorry, literówka:
http://rawsock.31337.pl/pub/adc.gif


Fakt, wyciągnąć da się na moim kompie około 200kSPS. Wiec
wystarczy do samplowania sygnałów 100kHz. W przypadku audio powinno
to w zupełności wystarczyć. W sensie, tak mi się wydaje.

Mon Jul 24, 2006 2:26 pm   

John Smith napisał(a):

No i tu jest problem jako że oscyloskopu nie posiadam. Ale jeśli
chodzi o trzaśnięcie FFT zsamplowanego sygnału, to mogę to
sprawdzić w jakimś sofcie do obróbki audio.


Sory, źle zrozumiałem. Opampy będą na wejściu analogowym
oczywiście. Żadnego mikrokontrolera nie będzie, bo całość jest
podłączana do portu drukarki PC. A może to właśnie z niego są
jakieś zakłócenia?