miércoles, 28 de abril de 2010

Versión de software V10

Me han reportado un problema en uno de los kits que consistía en que después de la calibración el analizador mostraba lecturas incoherentes. Después de verificar que no había ninguna avería en el hardware he comprobado que la causa del problema estaba originada por la influencia de la dispersión de características del PSoC de esa unidad en el funcionamiento del firmware, en concreto en el error de desplazamiento (offset) del convertidor analógico digital.

Para las medidas de las cuatro ramas del puente de medición del analizador se utiliza un convertidor analógico digital, de 12-bits en este caso. Estos convertidores no son ideales y tienen errores de linealidad, offset, etc; y además son sensibles al ruido. Para minimizar los efectos de ruido y de offset se utiliza una técnica que se llama “doble muestreo correlado” que consiste en tomar una medida con la entrada en cortocircuito y posteriormente tomar la medida con la entrada conectada. El valor de la lectura real será el valor con la entrada conectada menos el valor de la entrada en cortocircuito, por lo que se descuenta el efecto del offset. Esto es bastante efectivo pero limita un poco el margen dinámico.

El primer paso del proceso de calibración es ajustar el nivel de la señal para las diferentes bandas con el objetivo de tener un nivel constante. Una característica del DDS es que la amplitud disminuye con la frecuencia por lo que en el SARK100 se compenso por software. En este paso del proceso de calibración se va incrementando el nivel de la señal y se va midiendo hasta que llegue a un umbral, muy cerca del fondo de escala para aprovechar el máximo de la resolución del convertidor.

En esta caso concreto, el nivel de offset era un poco mayor (pero dentro de la normalidad) que en otras unidades, por lo cual se reducía ligeramente el valor del fondo de escala. Esto se traducía en que el nivel de fondo de escala era ligeramente inferior al valor del umbral por lo que durante la calibración, el analizador se ajustaba el valor máximo de ganancia ya que nunca alcanzaba el valor umbral. Esto se traducía en un efecto de recorte en las medidas y por tanto una pérdida de exactitud después de la calibración.

La nueva versión del software tiene en cuenta esta dispersión y por tanto ajusta el nivel de umbral teniendo en cuenta el offset del convertidor. Solamente será necesario actualizar el firmware si has observado el mismo problema en tu analizador.
 
El firmware y el código fuente están disponibles en los siguientes enlaces:
http://www.ea4frb.eu/SwrAnalyzer/sw/SARK100_SwrAnalyzer_BL_V10.hex
https://sourceforge.net/projects/sark100swranaly/

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