■ 前言

下面使用 AD5933阻抗转换器、网络分析仪初步实验 对一些典型的器件测量相关的阻抗。分析测量所对应的工作频率，工作量程等问题。

相关的文献参阅：

• AD5933阻抗转换器、网络分析仪初步实验
• AD5933不同频率下的转换结果
• AD5933使用外部时钟获得更低的分析频率
• 使用AD5933分析复阻抗的时钟频率设置

01基本测量数据

1.电阻测量

使用SWEEP（1）进行扫描。

• R=304kΩ
  

  ^{▲ 电阻300k欧姆时的测量曲线}

• R=150k欧姆
  

  ^{▲ 电阻150k欧姆测量曲线}

• R=68k欧姆

• R=38k欧姆

由于电阻降了一半，但是幅值到了20000不再增加，说明现在已经饱和了。

2.使用SWEEP（7）进行测量

通过以上分析，可以知道，输出的测量值出现了饱和。对于取值范围0xffff(65535)所能够测量输出的最大值应该是：0x4000(16384)，此时对应的应该是56k欧姆。

使用51k和5.1k欧姆串联，形成56.1k欧姆，重新做上述实验，得到的输出结果为16409，R*V的数值为910043。

基本上满足前面的线性关系了。

3.测量电容

下面使用SWEEP（7）测量得到的电容（C=222）的测量数值。 太奇怪了呀！

使用SWEEP（6）进行扫描，GAIN=5,可见出现了很大的饱和效应。

使用SWEEP（3）进行测量：（对应的VPP200mV）

使用SWEEP(5)进行测量结果：

使用SWEEP（1）进行扫描：

SWEEP(2)测量曲线：

根据比较凌乱的结果，可以看到实际上是由于测量通道的饱和造成了输出结果的失真。其中SWEEP（3），即使用200mV(VPP)进行输出的时候，可以得到相对前期的线性结果。

下面是对电容102进行测量的结果。这相对就比较准确的反映了随着频率增加，测量相应电流线性增加的准确结果了。

此时对应的2000Hz时，容抗大约是79k欧姆。

根据前面的设置，测量电容对应的数值仍然与前面测量电阻存在着巨大的差别。原因是什么呢？

输入缓冲回路存在着振荡信号！
使用示波器，观察AD5899输出和输入的运放，特别是输入运放中存在着振荡！！！

至于为什么存在振荡，一个好端端的运放跟随器怎么在电容输入的情况下振荡呢？现在还不知道。

那么将输入中的运放跟随先去掉。重新实验。

4. 去掉输入缓冲对电容继续做实验

实验条件：

• 电容C= 102
• 频率扫描范围：50！2050
• AD5933工作频率：100kHz

上面的结果也实在是太奇怪了！

※ 结论（太奇怪了）

上面的实验结果，可以看到：第一部分对于电阻的测量基本上与理论计算结果还是很符合的。对于电容的测量，突然出现了非常奇奇怪怪的事情了。

对于AD8606输入运放跟随，由于外部的引线引起的震动（这是猜测）。跟随去掉，输出的上述结果仍然无法得到与理论相符结果。这是在令人不可思议。太不可思议了。

现在，我需要回去休息了，时间是23:03分，今天这些奇怪的结果可能是由于太劳累的原因。明天在看看是否可以得到好的解释吧。

• 问题讨论 在第二天，通过实验验证，这个震荡现象是由于AD5933输出的DSS信号中存在着阶梯（0阶保持）在纯电容负载下所产生的尖峰电流所引起的。具体参见博文： AD5933测量容性负载时的神秘振荡信号 。

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# AD5933.PY                    -- by Dr. ZhuoQing 2020-06-25
#
# Note:
#============================================================

from head import *
from tsmodule.tsstm32       import *

#------------------------------------------------------------

def init(settletime=100, extclock=0):
    if extclock > 0:
        stm32cmd('writeb 81 8')
    else:
        stm32cmd('writeb 81 0')

    time.sleep(0.02)
    stm32cmd('writeb 80 b1')    # Enter standby mode
    stm32cmd('writei 8a %x'%settletime)
    time.sleep(0.02)

def temperature():
    data = stm32cmdata('readt', wait=200)
    if len(data) > 0:
        return data[0] / 32
    else: return 0

def setsweep(startf, incf, num=100, oscf=16.557):
    startn = int(startf * (2**27) / (oscf*1e6/4))
    incn   = int(incf * (2**27) / (oscf*1e6/4))

#    printff('%x %x %x'%(startn, incn, num))

    stm32cmd('writel 82 %x'%startn)
    time.sleep(.02)
    stm32cmd('writel 85 %x'%incn)
    time.sleep(.02)
    stm32cmd('writei 88 %x'%num)
    time.sleep(.02)

#    stm32cmd('writeb 81 0')         # D3: 0:Internal system clock 1:External
#    time.sleep(.02)
    stm32cmd('writeb 80 b1')        # Standby

    time.sleep(.02)
    stm32cmd('writeb 80 11')
    time.sleep(.02)

    fdim = []
    for n in linspace(startn, startn + incn * num, num+1, endpoint=True):
        fdim.append(n * oscf * 1e6/4/(2**27))

    return fdim

def startf(resultflag = 0):
    if resultflag > 0:
        stm32cmd('writeb 80 21 1')
    else:
        stm32cmd('writeb 80 21')

def incf(resultflag = 0):
    if resultflag > 0:
        stm32cmd('writeb 80 31 1')
    else:
        stm32cmd('writeb 80 31')

def repeatf(resultflag = 0):
    if resultflag > 0:
        stm32cmd('writeb 80 41 1')
    else:
        stm32cmd('writeb 80 41')

def readdata():
    return stm32cmdata('readd', wait=100)

def sweep(code=0x1):
    stm32cmd('CLEAR')
    time.sleep(.02)

    stm32cmd('sweep %x'%code)

#------------------------------------------------------------

if __name__ == '__main__':

    tdim = []

    for i in range(10):
        data = temperature()
        tdim.append(data)
        time.sleep(.1)

    printf(tdim)

#------------------------------------------------------------
#        END OF FILE : AD5933.PY
#============================================================


  

文章来源: zhuoqing.blog.csdn.net，作者：卓晴，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。

原文链接：zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/106988386