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ADC schwankt, mit Tantal-Elko wird es besser aber warum?

Hallo,

ich habe einen kleinen Meßverstärker mit zwei Instrumentenverstärker vom Typ INA114 gebaut. Letzendlich kommt je nach Eingangssignal eine Spannung zwischen 0,1 und 4 Volt heraus. Über einen 2200 Ohm Widerstand gelangt das Signal an einen 12Bit ADC vom Typ MAX187. Am Eingang des ADC hängt noch ein

100nF Keramikkondensator (wie im Datenblatt angegeben). Ich verwende die interene Referenzspannung. Die analoge und die digitale Masse treffen sich genau unter dem ADC.

Laut meinem Multimeter steht die Spannung bei einem sich nicht verändernden Eingangssignal am Meßverstärker bis auf das Millivolt. Dennoch schwanken die ADC-Werte sehr stark. Die letzten vier Bit schwanken immer und ab und zu kommen auch ordentliche Ausreißer dazu, so daß der ADC-Wert schon mal um mehr als die letzten 4 Bit schwankt. Mittels Ausreißertest nach Namilov habe ich nun ein einigermaßen stabilen ADC-Wert.

Ich wollte nun ein wenig mit Filtern "rumspielen" und habe eher zufällig einen 2,2µF Tantalelko am Ausgang des zweiten INA114 gelötet (also noch vom

2K2-Widerstand). Und siehe da: Der ADC-Wert (ohne Ausreißertest) ist viel stabiler. Nur noch die letzten 2-3 schwanken ein wenig. Aber viele Messungen hintereinander zeigen den gleichen Wert. Tantal weggenommen. Altes ergebnis. Anstelle des Tantal habe ich einen normalen Elko gebaut. Starke Schwankungen ...

Tantal angelötet: Alles wieder gut. Ich habe dann noch einen 4,7µF und einen

19µF Tantal getestet. Der ADC-Wert ist viel stabiler. Die Kapazzität spielt scheinbar keine Rolle. Hauptsache ein tantal ist vorhanden.

So nun meine Frage: Wie kann das sein? Was ist so besonderes am Tantal-Elko?

Gruß Holger

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Holger Dörschel
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Gibt es dazu Literatur im Netz? Ich gurgle immer nur auf ein Buch.

Danke, Nick

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Nick Müller

Hallo Holger,

Schon mal mit einem Oszilloskop nachgesehen, ob da wirklich alles stabil ist? Multimeter mitteln, je nach Frequenz der Schwingung zeigt das Multimeter einen stabilen Wert, obwohl da in Wirklichkeit eine Schwingung ist.

4 bit bei 12 bit ADC und 4 Volt Fullscale sind 16 mV, also nicht fuerchterlich viel - bezueglich Multimeter siehe oben.

Der INA114 is wie die meisten OPs, INAs nicht stabil bei kapazitiven Lasten, maximal zulaessige Kapazitaet am Ausgang des INA114 ist 1nF, wenn er stabil sein soll. Die Frequenz (und Amplitude) der Ausgangsschwingung beim unstabilen INA ist vom ESR des Kondensators abhaengig. Tantalelkos haben in der Regel einen geringeren ESR Wert als normale Elkos -> Schwingfrequenz kann in einem Bereich liegen die der ADC ausbuegelt bzw. der INA kann wieder scheinbar stabil werden, wenn die Schwingfrequenz hoeher als die Grenzfrequenz des INAs wird, jedoch entstehen kraeftige Uebrschwinger bei Transienten am Eingang.

Glaskugeldiagnose zusammengefasst - Eingangsverstaerker ist nicht stabil bzw. rauscht. Multimeter mittelt und gaukelt dir Stabilitaet vor. Normaler Elko macht den INA erst recht unstabil, Tantal erzeugt aufgrund seines geringen ESR Scheinstabilitaet.

HTH Klaus

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Klaus Bahner

Hallo, mit meinem HM705 kann ich nichts ungewöhnliches erkennen.

Naja, die ADC-Werte sind deutlich stabiler geworden.

Gruß

Holger

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Holger Dörschel

Nick M=FCller schrieb:

Hallo, ich habe dieses benutzt:

formatting link

Gru=DF H=2E D=F6rschel

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newsgroups

Klaus Bahner schrieb:

Oszilloskop! Hem, ich habe da mal 'ne Frage .... :)

tt.

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JSievers

Hallo,

schau Dir mal die Referenzspannung vom MAX187 mit dem Oszi an. Ich hab' den haufenweise verbaut und manchmal schwingt das interne Referenzelement. Abhilfe: Kondensator an Referenzspannung verkleinern oder vergrößern, dann ist Ruhe.

Gruß Andreas

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Andreas Fecht

Der gute Mann heißt Nalimov.

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Andy Tölz

Danke. Das "könnte" die Suche "etwas" erleichtern.

Gruß, Nick

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Nick Müller

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