AD7705

  Привет!

Tue, 13 Jan 2004 12:28:20 +0000 (UTC), чБТФНБО уЕТЗЕК писал:



Чем не устраивает паспортный 1 нА max?



Ну с буфером то любые.



С 7705 не работал, а у 7714/15 как таковых дрейфов почти нет, тем
более, что есть самокалибровка. Но вот конкретные схемные и
конструктивные реализации дрейфовали порой -- туши свет!

Александр Голов, Москва, Alex.Nippel@mtu-net.ru

Hello Александр!


Пытаюсь понять чем вызван температурный дрейф, ну и подумал, что
изменением входного тока.



Моя реализация:
На каждый вход стоит RC цепочка (последовательно резистор 10 кОм,
танталовый чип конденсатор на землю 3.3мкФ производство SAMSUNG).
Вход смещен относительно земли ~ на 0.5 вольта.
Опора REF192 - 2.5 в.
В каждом втором цикле измерения делается самокалибровка.
Частота выборки 50 Гц.
Вход закорочен (до резисторов).
При нагреве до 60 градусов показания плывут на 10-15 единиц при усилении
32.

Пробовал подавать на закороченные входы (In1+ и In1-) напряжение Uref (RC
отрезаны).
При нагреве показания остаются стабильны. Явно дрейфует не АЦП.

Может посоветуете где копать?

With best regards, Сергей.

  Привет!

Thu, 15 Jan 2004 10:18:23 +0000 (UTC), чБТФНБО уЕТЗЕК писал:

...




Ну ты юморист, однако! У танталового конденсатора утечки даже на малых
напряжениях могут быть на порядки выше чем у буфера АЦП, а также
дрейфовать в диапазоне температур -40...+60 С на пару порядков.
Конечно нужно смотреть данные на конкретный конденсатор (названия:
"производство Самсунг", явно недостаточно).

Зачем тебе вообще понадобилась цепочка с такой огромной постоянной
времени? Лучше поставь CG0 на несколько нанофарад, да и резистор
слишком не завышай. Я пробовал измерять и вообще без цепочек, тоже не
плохо получалось, зато проблем с дрейфами и термопарами куда меньше.

Если же непременно нужно сделать НЧ-фильтр с низкой частотой среза,
так лучше сделай его активным.



REF-входы непосредственно присоединены к REF192? Какие ёмкости
непосредственно на входах REF?



Не понятно, синфазный потенциал есть?



Ну если бы речь шла не о просто замкнутом входе, а о контроле эталона,
это был бы просто чудесный показатель.



А что ты измеряешь? Напряжение? Какое? Относительно земли?

Александр Голов, Москва, Alex.Nippel@mtu-net.ru

Hello Александр!



Согласен, но замена танталов на керамику большого эффекта не дала.



Теорема Котельникова. Использую оба канала (основной и вспомогательный)
+ самокалибровка. Поэтому период квантования в одном канале равен 250мс.



На выходе REF танталовый1мкФ и керамика 0,1мкФ.



Да, на закороченном входе (до резисторов) ~0,5в.



Напряжение 0-50мВ относительно подставки в 0,5в.

With best regards, Сергей.

  Привет!

Fri, 16 Jan 2004 12:48:27 +0000 (UTC), чБТФНБО уЕТЗЕК писал:

...



А, в принципе, что-то дало? Если вообще удалить конденсаторы? Если
удалить резисторы? Может там термопарка какая-нибудь?



Так там у тебя что, динамически изменяющийся сигнал?

Если у тебя сигнал изменится, скажем, скачкообразно на 10 мВ, то за
период измерения (60 мс) даже с этой слоновой RC-цепочкой, уровень на
конденсаторе сдрейфует на несколько милливольт (5...10%). Что там тебе
при этом наизмеряет сигма-дельта АЦП? О какой ловле десятка значений
МЗР (+-10 мкВ!) может тогда идти речь? И тем более, если уж ты
собрался обрабатывать сигнал в частотной области, как минимум, нужна
УВХ, да и фильтр, наверное, не 1-го порядка.



Это хорошо, у меня был очень неприятный эффект из-за отсутствия
большой ёмкости на REF, который не буферирован и сильно подвержен
влиянию со стороны внутреннего сэмплирующего конденсатора.
Неприятность проявилась в том, что операции по входу REF для циклов
калибровки и измерения не равноправны (кто бы мог подумать!) и при
изменении синфазного уровня (в том числе из-за температуры), после
проведения цикла калибровки, показания цикла измерения уходили.

А вообще, для REF важно соблюсти минимально возможное сопротивление и
индуктивность между GND, REF- АЦП и GND опорника, а конденсатор 0,1
мкФ прямо к ноге REF+ (наверное лучше дополнительный).



Трудно, так в уме найти причины, я бы пробовал всё подряд, отрезая
"лишние" элементы, пытаясь найти виновника. А вообще, что ты так
напрягся по поводу столь спокойного дрейфа? Твой опорник, в лучшей его
реинкарнации ("E" Grade) уедет на столько же. Да и всё таки мне
кажется, что ты допускаешь методологическую ошибку, нет смысла
сверхпрецизионно измерять то, что данный АЦП измерить не способен.

Александр Голов, Москва, Alex.Nippel@mtu-net.ru

Hello Александр!



Есть два варианта платы (разная топология). На одном и при танталах
все в приделах десятка микровольт. А вот на втором дрейф доходит до
10-15 единиц (25-30 мкВ). Помогает только уменьшение номинала
резистора. Кстати при этом и показания меньше дрожат!



Hет, измерения проводятся на постоянном токе. Но при наличии в спектре
входного сигнала составляющей с частотой скажем несколько герц (какая
нибудь наводка, цифровой фильтр АЦП ее пропустит) может произойти
наложение спектров. А это может привести ну например к постоянному
смещению в результатах измерения.



Обнаружился такой эффект. Если соединить дополнительной перемычкой
(продублировать связь) земляные выводы входных конденсаторов
появляется значительное дополнительное смещение в результатах измерения.
Что это может быть?



Напрягает не дрейф, а незнание его причины.

With best regards, Сергей.

  Привет!

Tue, 20 Jan 2004 14:52:44 +0000 (UTC), чБТФНБО уЕТЗЕК писал:

...



Ну а в чём тогда вопрос то? Самочевидно же, что дело в неудачной
разводке.



Ну и что здесь не так? Если есть наводка (шум), то в какой-то части
показания системы недостоверны. Как их не оцифровывай, какое RMS не
вычисляй, они достоверными в этой части не станут. При этом, если ты
не собираешься восстанавливать оцифрованный тобой сигнал или
обрабатывать его в частотной области, то какое тебе дело до наложения
спектров? И самое главное, чем тебе здесь поможет такая RC-цепочка?



Интересно, а как же эта земля у вас разведена, если на неё можно
заметно повлиять дополнительной перемычкой? Посмотри, например, на
AN-366 (Evaluation Board for the AD7711). Когда земля покрывает
практически всю площадь платы с обеих сторон, "мекка" у вывода AGND,
никаких сигналов под АЦП, а все сигнальные линии также разделены
землёй, проблем с помехами будет на порядок меньше.

...



Помехи или термопары, вряд ли что-то ещё. Но дрейфы на танталовых
конденсаторах всё равно могут проявиться и от температуры и от времени
(напряжение 0,5 В с одной стороны вроде бы и не много, а с другой
вовсе и не мало).

Александр Голов, Москва, Alex.Nippel@mtu-net.ru

Hello, Alexander!
You wrote to Вартман Сергей on Tue, 27 Jan 2004 02:33:36 +0500:

 AG> Hу и что здесь не так? Если есть наводка (шум), то в какой-то части
 AG> показания системы недостоверны. Как их не оцифровывай, какое RMS не
 AG> вычисляй, они достоверными в этой части не станут. При этом, если ты
 AG> не собираешься восстанавливать оцифрованный тобой сигнал или
 AG> обрабатывать его в частотной области, то какое тебе дело до
 AG> наложения спектров? И самое главное, чем тебе здесь поможет такая
 AG> RC-цепочка?

RC цепочка повысит помехоустойчивость измерений. Дело в том, что дельта
сигма АЦП хорошо подавит 50 гц (обычно основную составляющую наводки) только
если смесь сигнала и наводки не превышает динамический диапазон АЦП. Если,
скажем, измерения идут на шкале +-100 мВ, а сигнал с термопары 50 мВ, то
величина наводки не должна превышать 50 мВ (при отсутствии RC цепочки). В
противном случае, будет ограничение и сигнал будет неправильно
проинтегрирован. В промышленности, я думаю, всегда можно словить и 150 мВ 50
Гц на той же термопаре. RC цепочка - простейшее, что можно предложить для
подавления 50 Гц на входе АЦП, повысив допустимое отношение сигнал/шум. Либо
повышать динамический диапазон, жертвуя точностью.

With best regards, Serge.

  Привет!

Tue, 27 Jan 2004 16:02:20 +0300, Serge Eremenko писал:

...




Тогда ещё меньше понятен смысл происходящего. Если речь идёт именно о
термопарах, то на них измерения с погрешностью выше 0,1% вообще не
имеют практического смысла. Можно понизить чувствительность вдвое (до
156 мВ) или даже в четверо (до 310 мВ) разрешение по температуре для
большинства распространённых термопар останется на уровне 0,1 C, т.е.
раз в 10 лучше их метрологического предела. Какой смысл вставлять в
схему сомнительные в плане дрейфов элементы с целью, вроде бы
повышения точности? Повышения куда, если эта точность грубо ограничена
совсем с другой стороны?

Александр Голов, Москва, Alex.Nippel@mtu-net.ru

Hello, Alexander!
You wrote to Serge Eremenko on Tue, 27 Jan 2004 21:21:27 +0500:


 AG> Тогда ещё меньше понятен смысл происходящего. Если речь идёт именно
 AG> о термопарах, то на них измерения с погрешностью выше 0,1% вообще не
 AG> имеют практического смысла.

Это да. Я думаю, эффективное разрешение для термопарных измерений нет смысла
делать меньше чем 10 мкВ.

 AG> Можно понизить чувствительность вдвое (до 156 мВ) или даже в четверо
 AG> (до 310 мВ) разрешение по температуре для большинства распространённых
 AG> термопар останется на уровне 0,1 C, т.е.
 AG> раз в 10 лучше их метрологического предела.

Все это верно, если пользоваться современными дельта сигма АЦП с большой
разрядностью и точностью. А вот если ставить, скажем, 12 разрядные
последовательного приближения, тогда такой возможности нет.

 AG> Какой смысл вставлять в схему сомнительные в плане дрейфов элементы с
 AG> целью, вроде бы повышения точности?

Точность - это отдельный вопрос. Я говорил о повышении помехоустойчивости
измерений, т.е. о повышении допустимого отношения сигнал/шум, при котором
50 гц наводки не влияют на точность измерений. Если давить 50 гц до входа
АЦП с помощью RC цепочки, то она должна иметь довольно большую постоянную
времени (измерения на постоянном токе позволяют это делать). И здесь два
варианта - либо увеличивать сопротивление либо увеличивать емкость.
Увеличивая сопротивление сталкиваешся с утечками по входу АЦП и утечками
конденсатора. Увеличивая емкость сталкиваешся с проблемами выбора
качественной емкости. Обычные электролиты в данном качестве ведут себя
вообще забавно. Они генерят небольшие напряжения (несколько десятков
микровольт) в зависимости от освещения, температуры и еще черт знает чего.
Танталы в этом отношении гораздо лучше. Пусть у них большая утечка и пусть
она дрейфует по температуре. Эта утечка не даст на маленьком резисторе
большое смещение (а утечки по входу АЦП тем более). Поэтому, наверное, и
выбираются танталы и относительно низкоомные резисторы.


With best regards, Serge.

   Serge, ты ещё здесь сидишь?


Среда Январь 28 2004 12:51, Serge Eremenko wrote to Alexander Golov:

 SE> Точность - это отдельный вопрос. Я говорил о повышении
 SE> помехоустойчивости измерений, т.е. о повышении допустимого отношения
 SE> сигнал/шум, при котором 50 гц наводки не влияют на точность измерений.
 SE> Если давить 50 гц до входа АЦП с помощью RC цепочки, то она должна
 SE> иметь довольно большую постоянную времени (измерения на постоянном
 SE> токе позволяют это делать). И здесь два варианта - либо увеличивать
 SE> сопротивление либо увеличивать емкость. Увеличивая сопротивление
 SE> сталкиваешся с утечками по входу АЦП и утечками конденсатора.
 SE> Увеличивая емкость сталкиваешся с проблемами выбора качественной
 SE> емкости. Обычные электролиты в данном качестве ведут себя вообще
 SE> забавно. Они генерят небольшие напряжения (несколько
 SE> десятков микровольт) в зависимости от освещения, температуры и еще
 SE> черт знает чего. Танталы в этом отношении гораздо лучше. Пусть у них
 SE> большая утечка и пусть она дрейфует по температуре. Эта утечка не даст
 SE> на маленьком резисторе большое смещение (а утечки по входу АЦП тем
 SE> более). Поэтому, наверное, и выбираются танталы и относительно
 SE> низкоомные резисторы.

 А ведь есть ещё схемы активных фильтров, с современными малошумящими ОУ
на полевиках. Hа них можно существенно увеличить номинал резисторов, да
и срез фильтра сделать покруче...



                                                   Георгий

  Привет!

Wed, 28 Jan 2004 12:51:06 +0300, Serge Eremenko писал:

...



Так и проблемы нет, вернее есть, но другие.



Я к тому, что не правильнее ли поставить на входе усилитель с активным
фильтром?

Александр Голов, Москва, Alex.Nippel@mtu-net.ru

Hello, Alexander!
You wrote to Serge Eremenko on Fri, 30 Jan 2004 22:33:14 +0500:

GS> А ведь есть ещё схемы активных фильтров, с современными малошумящими ОУ
GS>на полевиках. Hа них можно существенно увеличить номинал резисторов, да
GS>и срез фильтра сделать покруче...

 AG> Я к тому, что не правильнее ли поставить на входе усилитель с
 AG> активным фильтром?

Может быть и правильнее. Только не оказался бы он дороже самого АЦП. Вся
прелесть 7705 в том, что он может работать напрямую с низковольтовыми
сигналами. А если поставить ОУ на полевиках, огребешь проблем с напряжением
смещения и уходом его по температуре.

With best regards, Serge.

Hi Вартман, hope you are having a nice day!


15 Янв 04, Вартман Сергей wrote to Alexander Golov:

 ВС> Пробовал подавать на закороченные входы (In1+ и In1-) напряжение Uref
 ВС> (RC отрезаны).
 ВС> При нагреве показания остаются стабильны. Явно дрейфует не АЦП.

 ВС> Может посоветуете где копать?

Я бы сказал, что это танталы однозначно. Утечка у них неприличная, а с
температурой растет катастрофически. Меняй на
керамику не хуже X7R. Емкость придется сделать меньше.

WBR,
    AVB

ICQ# 43835774
mailto: avb<at>dialup.etr.ru

Hello, Alexey!



А что можешь сказать по поводу Murata-вских многослойных
керамических конденсаторах? В принципе у них есть 2,2 мкФ X7R.

With best regards, Сергей.

Пpивет Ваpтман!

20 Янв 04 17:52, Ваpтман Сеpгей -> Alexander Golov:

 >> А вообще, для REF важно соблюсти минимально возможное сопpотивление
 >> и индyктивность междy GND, REF- АЦП и GND опоpника, а конденсатоp
 >> 0,1 мкФ пpямо к ноге REF+ (навеpное лyчше дополнительный).
 ВС> Обнаpyжился такой эффект. Если соединить дополнительной пеpемычкой
 ВС> (пpодyблиpовать связь) земляные выводы входных конденсатоpов
 ВС> появляется значительное дополнительное смещение в pезyльтатах
 ВС> измеpения. Что это может быть?

 Похоже где-то самовозбyждение есть. REF не возбyждается? Hе каждый опоpник с
кондеpом на выходе бyдет pаботать. Бывает "мягкое" самовозбyждение, котоpое
щyпом осцила гасится.

Igor

Hello Igor Ulanov!


опоpник с

котоpое


Analog Device рекомендует 1мкФ тантал + 0,1мкФ керамика на выходе.
Возбуждения вроде нет, хотя мусор (скорее всего цифровая часть) наблюдается.

With best regards, Сергей.