Re: Przetwornik A/D (AD7730) i testowanie stabilosci.

Jul 19, 2008 Last reply: 18 years ago 42 Replies


> Testuje uklad AD7730 i zastanawiam sie co mozna stabilnego podlaczyc


> > (napiecie) do wejsc, zeby
> > zobaczyc czy wskazuje poprawny wynik. Podlaczalem zasilacz, ale efekty
> > byly slabe. Napiecie plywalo. Podlaczylem baterie, ale one tez
> > plywaja. Na wejsci mam miec 5-10 mV, wiec do starej baterii
> > podlaczylem kilka rezystorow i to podalem na przetwornik.
> > Zastanawiam sie czy zrodlo pradowe nie byloby lepsze i do tego jakis > > rezystor.
> > Jakies proste, na 2 tranzystorach...albo LM134 i inne tego typu.
> > Chcialem tylko zapytac czy nie ma innego sposobu, sprawdzonego. >
> Najprosciej to chyba dzielnik z 3 rezystorow, zasilany z VREF+/-.
> Wejscie musi miec napiecie wspolne w dozwolonym zakresie, nie powinno
> "wisiec" podlaczone tylko do baterii przez dzielnik.
>
> Marek

Witaj.



Widzialem rozne noty aplikacyjne (glownie microchip

formatting link
tam sie laczy Vref z Vdd. Tylko, ze wtedy to juz w ogole nie ma co byc stabilne przy normalnym zasilaczu. Nawet baterie wypadaja slabo. Mam uklad MCP3551 (22 bity) i z nim tez powalcze, bo wlasciwie sie go podlacza i dostaje od razu wyniki. Chyba nie wypadnie lepiej od AD7730, ale byc moze paradoksalnie bedzie lepszy, bo mniej dokladny (ja i tak odrzucam kilka najmlodszych bitow z AD). Nota aplikacyjna
formatting link
Wracajac do AD7730 to mam Vref na LM4140 (2,5V), ale nie chcialem tego laczyc z niczym w ukladzie, bo nota aplikacyjna pokazuje, ze piny Vref



+- sa wyprowadzone z PCB zupelnie niezaleznie. To samo z AIN+-. Do Vref podlacza sie np. AD780 (precyzyjne zrodlo napieciowe) i tyle. W jaki sposob AIN+- ma miec cos wspolnego z Vref ? Nie mam doswiadczenie w tym zakresie, wiec chetnie poczytam.. Polaczyc masy ?

Zrobilem tak jak pisales i podalem przez dzielnik napiecie z Vref+- na AIN+-. Tylko, ze rezystory mam zwykle, 1M. Stabilnosc dosyc slaba, ale lepsza niz na samych bateriach. Jak na to teraz patrze (na LCD), to marze o 8 stabilnych najstarszych bitach.. a wiem, ze to o wiele za malo, zeby byla z tego waga :( Juz nawet nie wyswietlam 8 najmlodszych bitow, zeby sie nie przygnebiac.



W moim urzadzeniu mam mostek z tensometrem. Na wyjsciu od 0 do 10mV. Stary uklad dzialal dobrze, a plytke mial byle jaka. Cienkie sciezki, zero masy w pustych miejscach. Jedynie oddzielny modul z przetwornikiem CS5520 mial plytke dwustronna, z czego calą jedną stronę stanowila masa. Wyglada na to, ze zasilanie mostka brane bylo z zasilacza, ktory juz byl tam na miejscu w urzadzeniu. Vref tez wychodzilo jakims kablem, wiec moglo byc w zasilaczu. U mnie wszystko plywa nawet z tym dzielnikiem rezystancyjnym podlaczonym do Vref. Zmiana rezystorow na precyzyjne moze o wiele poprawic sytuacje ?



Mariusz


U¿ytkownik "marcom" snipped-for-privacy@marcom.webserwer.pl> napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@34g2000hsf.googlegroups.com...

Do³ó¿ wzmacniacz wej¶ciowy Osi±gn±³e¶ szczyt mo¿liwo¶ci szumowych

lwh pisze:

Dziwne. Układ ma wbudowany programowany wzmacniacz. Mariusz wprawdzie nie podał z jaką czułością pracuje ale załóżmy, że +-10mV. Jeśli ma problemy ze stabilnością odczytu na najstarszych ośmiu bitach to znaczy że pływa mu znacznie ponad 40uV. Przecież tam powinny być szumy na poziomie przynajmniej o dwa rzędy niższym. Stabilności termiczne też powinny być (nawet bez choppera) poniżej 1uV.

Nie musi to przeszkadzać, są niskoszumne stabilizatory liniowe np. TPS79133. Można zaoszczędzić na relatywnie drogim Vref.

Powinny być metalizowane, czyli niskoszumne. Jeżeli jakimś cudem wsadziłeś węglowe to będzie źródło szumów. Ważne jest jeszcze to aby dokładnie oczyścić połączenia z tlenków. Połączenie miedź-tlenek miedzi tworzy paskudną wysokowartościową i bardzo niestabilną pasożytniczą termoparę, która "ładnie" potrafi popsuć projekt.

Osiem bitów w takim projekcie? Gdzieś jest gruby błąd. Mam dwa typy: zaszumiony zasilacz i/lub wspólne zasilanie analogowe i cyfrowe.

Tutaj:

formatting link
ładną książkę (za free) o projektowaniu układów z ADC. K.

Na pokładzie AD7730 jest PGA, marcom lepszego nie zrobi. A do kresu możliwości szumowych jeszcze bardzo daleko. K.

marcom pisze:

Przyznam, że nie rozumiem czy połączyłeś w końcu LM414 z +Vref i zasilaniem rezystorów. A -Vref do masy. Może wrzuć link do schematu z podanymi wartościami rezystorów dzielnika. Sprawdź czy wartości napięć na wejściu mieszczą się w dopuszczalnym zakresie.

Jeśli masz węglowe to może być problem. Ale żeby zobaczyć to na 8 bitach to musiałbyś dopuścić do zmiany temperatury o kilkanaście stopni. Mógłbyś zaobserwować jak odczyt popłynie po podgrzaniu trzymając rezystor w palcach aż się podgrzeje i czytać przy schładzaniu po puszczeniu. Jeślui to węglowe to wystarczy zamienić nawet na zwykłe metalizowane np

1% czy 2% a poprawisz stabilność o 3 - 4 bity.

Wydaje mi się że albo masz błąd w połączeniach albo źle skonfigurowałeś układ - odpowiednia wartość bitu HIREF lub inne. Nie pracowałem nigdy z tym układem ale z pdfa wynika, ze nie powinieneś mieć problemów na poziomie 8bitów

U¿ytkownik "John Smith" snipped-for-privacy@buziaczek.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:g5te1g$kgv$1@217.76.112.12...

Ma zbyt wielkie oporniki Jak zejdzie z rezystancj± ¼ród³a do kilku omów to mu fluktuacje spadn±.

5V / kilka omów = pojedyncze ampery Grzałka o mocy kilku watów w pobliżu ADC jest niewskazana. No chyba, że po starannym przemyśleniu. Rezystory warto zmniejszyć do wartości rzędu kilkadziesiąt kiloomów. K.

U¿ytkownik "John Smith" snipped-for-privacy@buziaczek.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:g5tm0i$rgd$1@217.76.112.12...

Chodzi mi rezystancjê wewnêtrzn± ¼ród³a sygna³u mierzonego, tego<10mV.

U¿ytkownik "marcom" snipped-for-privacy@marcom.webserwer.pl> napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@34g2000hsf.googlegroups.com...

Szkoda wysi³ku, szumofon.:-)

lwh pisze:

Wystarczyłoby gdyby w tym dzielniku testowym dał rezystancje rzędu 350 Ohm tak jak w mostku. Te skrajne, bo środkowy ze 2 Ohm.

U¿ytkownik "Mario" snipped-for-privacy@poczta.onet.pl> napisa³ w wiadomo¶ci news:g5tvcc$2il$ snipped-for-privacy@news.onet.pl...

To niech tak da i wszystko zamknie w metalowej puszce. Na razie testuje zwyk³y dzielnik i mówi o megaomie. Oporniki ma zwyk³e wêglowe, z drutowymi nogami. Schematu nie ma, czyli p³ytki porz±dnej nie ma. Nawet jak dzieli 2,5V na 10mV czyli stosunkiem 250 to mniejszy opornik ma 4k Na 4k sporo pozbiera ¶miecia z otoczenia

10mV/8bitów to 40uV. Megaomowy wêglowiec szumi bardziej. Telewizor przy tak s³abym sygnale ¼le by odbiera³ Lokalne nadajniki daj± znacznie wiêcej A gdzie ¶wietlówki i inne hasie 50Hz ? :-)

Osi±gn±³ wynik standardowy w takich warunkach. Lepszy uzyska jak siê pomêczy.

W pdf-ie na pierwszej stronie napisali: "Low-Output Noise of 2.5 ?VRMS with Effective Resolution of 21.9 bits (MCP3550/1)" Posądzasz producenta, że skłamał? K.

U¿ytkownik "John Smith" snipped-for-privacy@buziaczek.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:g60ku4$hrr$1@217.76.112.12...

To siê mo¿e zgadzaæ, o ile zakres pomiarowy jest 5V i nie ma silnych zak³óceñ zewnêtrznych, a ¼ród³o referencyjne jest super ma³o szumi±ce. U¿ywam tych przetworników z maloszumnym wzmacniaczem i s± niez³e, ale do 16 bitow. Domniema³em, ze Mariusz bêdzie oczekiwa³ od niego 12 bitowej stabilno¶ci

10mV bez wzmacniacza.

U¿ytkownik "John Smith" snipped-for-privacy@buziaczek.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:g60ku4$hrr$1@217.76.112.12...

Dla nas to marketing, a nie co¶ z czego skorzystamy

Jak siê definiuje Effective Resolution ? "Rozdzielczo¶æ efektywna -jest rozdzielczo¶ci± w warunkach du¿ej czêstotliwo¶ci próbkowania, jest inna ni¿ rozdzielczo¶æ normalna. Wynika to z tego i¿ przetwornik a/c z du¿± i graniczn± dla nich czêstotliwo¶ci± próbkowania mog± mieæ niektóre wskazania (kody) obci±¿one du¿ym b³êdem. B³êdy te nie s± koniecznie trwa³± cech± danego kodu(na danym przetworniku) ale mog± wystêpowaæ dla danego kodu z do¶æ du¿ym prawdopodobieñstwem. Takie b³êdy wynikaj± z losowej zawodno¶ci wykonywania danego kroku w procesie przetwarzania. Rozdzielczo¶æ efektywna mo¿e byæ o jeden a nawet wiêcej bitów mniejsza ni¿ rozdzielczo¶æ normalna"

5V/(21,9bitów)=1,3uV Dalej czytamy, ze typowe szumy to 2,5uV RMS, czyli w amplidudzie 3,5uV O szumach dla czêstotliwo¶ci <0,1Hz nawet nie wspominaj± - musz± byc znaczne i takie s±. Na rysunku 2-16 szumy ma³e nie s±.

Obserwuj±c standardowo, tak jak Mariusz, nadzieja, ze pomiar bêdzie sta³ na

20 bitach jest z³udna.

Ja jakoś nie mam wielkich problemów w osiągnięciu takich rezultatów z ADC o których pisze producent. AD i TI dają parametry bez udziwnień i cudów, do osiągnięcia w praktyce i na biurku.

Choćby tutaj masz definicję:

formatting link

Przekomiczna próba zdefiniowania ENOB.

Własnie potwierdziłeś, że producent jest uczciwie prezentuje parametry.

czyli w amplidudzie 3,5uV raczej 2.5uV * 6.6 = 16.5uV. To szum o rozkładzie normalnym a nie sinusoida!!! Jest inny współczynnik wynikający z całkowania.

Wszystkie szumy są już ujęte w tych 2.5uV. Po co tam osobno szumy <0.1Hz? ADC to nie to samo co Vref, chociaż często są scalane w jedną obudowę.

Amplituda p-p szumów to 14 liczona w dyskretnych wartościach próbek. Po przeliczeniu na uVp-p wyjdzie 16.689uV. Czyli szum p-p jest na 4-ech LSB. Wszystko się zgadza.

Bez udziwnień będzie 22-4=18 bitów bez szumu. A z cudami to znacznie więcej niż te określone 20 bitów. Wystarczy wykorzystać własności rozkładu normalnego.

K.

U¿ytkownik "John Smith" snipped-for-privacy@buziaczek.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:g673mf$6nn$1@217.76.112.12...

Metoda zwyk³ej obserwacji (tak jak Mariusz) wychwyci najwiêksze odchy³ki. Gdyby u¿y³ swojej referencji 2,5V i obserwowa³ 10mV z szumami 17uV mia³by tylko 9 stoj±cych bitów. Wszystko siê zgadza ? Pomiar z wagi i tak do d*. Trzeba u¿yæ "cudów" w programie.

U¿ytkownik "John Smith" snipped-for-privacy@buziaczek.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:g673mf$6nn$1@217.76.112.12...

Poszukaj (w googlach) jej utytu³owanego autora.

U¿ytkownik "John Smith" snipped-for-privacy@buziaczek.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:g673mf$6nn$1@217.76.112.12...

Mo¿esz podaæ jaki¶ przyk³ad realizacji, ³atwy w u¿yciu? Bêdzie dla potomnych

Wystarczy użyć scalonego przetwornika ADC z PGA. Choćby proponowany tu AD7730. Zgodnie z dokumentacją może to zapewnić 16.5 niezaszumionych bitów p-p. Bez udziwnień. Z udziwnieniami jeszcze więcej. K.

P.S. Z "cudami" muszę zapytać "a dla kogo ten wywiad?".

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required