реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Двухполярный АЦП из однополярного
3mile
сообщение Aug 20 2008, 09:37
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 62
Регистрация: 8-01-08
Пользователь №: 33 903



собрал милливольтметр сигма-дельта типа на МСП430 по схеме slaa104 . теперь возник вопрос. В моей задаче напряжения двухполярные, тоесть могут быть в диапазоне -3 В ..+3 В. Как можно изменить схему для того чтобы сместить диапазон?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sera_os
сообщение Aug 20 2008, 10:07
Сообщение #2


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 457
Регистрация: 2-05-06
Из: UA
Пользователь №: 16 689



Нуно сдвинуть входной сигнал на половину диапазона т.е. на 1,5В. Для этого сгодится суматор на резисторах и ОУ (ОУ для согласования сопротивлений), еще нужно иметь опорник на схеме.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
GDI
сообщение Aug 20 2008, 11:33
Сообщение #3


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 235
Регистрация: 14-05-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 5 008



В данном случае половина диапазона это 3в


--------------------
http://www.embedders.org Блоги разработчиков электроники.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sera_os
сообщение Aug 20 2008, 11:41
Сообщение #4


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 457
Регистрация: 2-05-06
Из: UA
Пользователь №: 16 689



Цитата(GDI @ Aug 20 2008, 14:33) *
В данном случае половина диапазона это 3в

Конечно же.
Имелось ввиду что нужно привести входное напряжение -3...0...+3В к 0...1,5...+3В. 0 входного будет соответствоть 1,5В на ножке АЦП.
Для экономии разрядов, я делал выпрямитель на ОУ. Знак получал (логический) со схемы выпрямления.
Какя точность Вам нужна, автор?


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
3mile
сообщение Aug 20 2008, 12:10
Сообщение #5


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 62
Регистрация: 8-01-08
Пользователь №: 33 903



Цитата(sera_os @ Aug 20 2008, 13:07) *
Нуно сдвинуть входной сигнал на половину диапазона т.е. на 1,5В. Для этого сгодится суматор на резисторах и ОУ (ОУ для согласования сопротивлений), еще нужно иметь опорник на схеме.

сумматор на резисторах это как? делитель знаю а сумматор... это что-то типа этого?Сумматора
Цитата
Опорник
это источник опорного напряжения? а куда его и зачем он там? может будт проще и дешевле (в плане енергопотребления) прилепить двухполярный АЦП да и все тут..

Цитата(sera_os @ Aug 20 2008, 14:41) *
Какя точность Вам нужна, автор?

точность +-1 мВ
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sera_os
сообщение Aug 20 2008, 14:18
Сообщение #6


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 457
Регистрация: 2-05-06
Из: UA
Пользователь №: 16 689



Цитата(3mile @ Aug 20 2008, 15:10) *
сумматор на резисторах это как? делитель знаю а сумматор... это что-то типа этого?

Это типа так:
Прикрепленное изображение

Опорник может быть? напрример REF193. Вход также подать на сумматор через буфер (см включение ОУ на картинке)
Цитата
это источник опорного напряжения? а куда его и зачем он там? может будт проще и дешевле (в плане енергопотребления) прилепить двухполярный АЦП да и все тут..

Может и проще, но не дешевле.
Цитата
точность +-1 мВ

sad.gif Так для такой точности нужно 13бит АЦП (1/6000), в идеальном случае, а лучше все 14.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Aug 20 2008, 15:52
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Цитата(sera_os @ Aug 20 2008, 20:18) *
Так для такой точности нужно 13бит АЦП (1/6000), в идеальном случае, а лучше все 14.
Поскольку автор упоминает "милливольтметр сигма-дельта" "по схеме slaa104", то там разрядность определяется количеством выборок преобразования, а разрешение - величиной питания и длительностью одной выборки. Насколько я помню при тактовой частоте 8МГц за 10 мс легко получается 11 разрядов.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
3mile
сообщение Aug 20 2008, 17:39
Сообщение #8


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 62
Регистрация: 8-01-08
Пользователь №: 33 903



rezident прав, в этом типе АЦП можно получить хоть 64 разряда, другое дело что частота семплирования будет ... да и это никоим образом не булдет отражать точность такого АЦП.
что-до диапазонов и чувствительности, то это будет двухканальный прибор, на одном канале чувствительность 1мВ в диапазоне +-1,5В, а другой канал чувствительностью 10 мВ в диапазоне не менее +-3В.
Неужели без отдельного опорника не обойтись??
А если просто поставить сумматор без повторителя, и в качестве опоры использовать GND? Чем это грозит?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Aug 20 2008, 18:03
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Цитата(3mile @ Aug 20 2008, 23:39) *
что-до диапазонов и чувствительности, то это будет двухканальный прибор, на одном канале чувствительность 1мВ в диапазоне +-1,5В, а другой канал чувствительностью 10 мВ в диапазоне не менее +-3В.
Что вы подразумеваете под термином "чувствительность"? Разрешение АЦП?
Цитата(3mile @ Aug 20 2008, 23:39) *
Неужели без отдельного опорника не обойтись??
В качестве опроного напряжения в этом АЦП из slaa104 используется напряжение питания. Если вам нужны стабильные параметры АЦП, то вы должны хорошо стабилизировать питание MSP430. Оптимальным было бы запитать его от ИОН.
Цитата(3mile @ Aug 20 2008, 23:39) *
А если просто поставить сумматор без повторителя, и в качестве опоры использовать GND? Чем это грозит?
Как вы не изгаляйтесь, но входной сигнал, поступающий на вход встроенного компаратора MSP430 должен находится внутри диапазона напряжений определяемых Absolute Maximum Ratings -0.3V...Vcc+0.3V. А если вам нужна еще и линейная характеристика преобразования, то входное напряжение для компаратора ограничено еще строже 0V...Vcc-1V. Так что допустимый входной диапазон напряжений для такого Sigma-Delta ADC будет 0V...2V при питании 3V. И входное двуполярное напряжение нужно приводить именно к этому диапазону. Я бы на вашем месте все же сделал смещение уровня на м/с сдвоенного ОУ. На одном делитель VCC 1:3, а на втором смещение с масштабированием. Или взял бы другой кристалл MSP430 с уже готовым ADC.
У вас диапазон входного сигнала +3В-(-3В)=6В. Значит, если привести его к диапазону 2В, то при разрешении на входе устройства 1мВ АЦП должен иметь разрешение не хуже 0,3мВ или 2,0В/0,3мВ=6667, не менее 13-и разрядов. При опоре 2,5В и приведении входного сигнала к диапазону 0В...2,5В, не хуже 0,4мВ. 2,5В/0,4мВ=6250 не хуже тех же 13-и разрядов. Так, что вам подойдет кристалл MSP430 со встроенным 16-и разрядным сигма-дельта АЦП SD16A. Хотя в принципе, используя внеполосный шум и математические методы усреднения можно получить 13 разрядов и на 12-и разрядном ADC12. У нас даже 13,5 разрядов на нем получались.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sera_os
сообщение Aug 20 2008, 18:12
Сообщение #10


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 457
Регистрация: 2-05-06
Из: UA
Пользователь №: 16 689



Цитата(3mile @ Aug 20 2008, 20:39) *
Неужели без отдельного опорника не обойтись??
А если просто поставить сумматор без повторителя, и в качестве опоры использовать GND? Чем это грозит?

И как Вы представляете себе, при этом, чтоб напряжение -3В "превратилось" в 0 вольт?
ЗЫ согласен, мужики, там ведь АЦП построено на основе ЦАПа (на ШИМ) и компаратора. 64бита, Вы конечно же загнули, но приемлемое к-во бит можно получить smile.gif


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
3mile
сообщение Aug 20 2008, 18:49
Сообщение #11


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 62
Регистрация: 8-01-08
Пользователь №: 33 903



Цитата(rezident @ Aug 20 2008, 21:03) *
Что вы подразумеваете под термином "чувствительность"? Разрешение АЦП?
В качестве опроного напряжения в этом АЦП из slaa104 используется напряжение питания. Если вам нужны стабильные параметры АЦП, то вы должны хорошо стабилизировать питание MSP430. Оптимальным было бы запитать его от ИОН.
Как вы не изгаляйтесь, но входной сигнал, поступающий на вход встроенного компаратора MSP430 должен находится внутри диапазона напряжений определяемых Absolute Maximum Ratings -0.3V...Vcc+0.3V. А если вам нужна еще и линейная характеристика преобразования, то входное напряжение для компаратора ограничено еще строже 0V...Vcc-1V. Так что допустимый входной диапазон напряжений для такого Sigma-Delta ADC будет 0V...2V при питании 3V. И входное двуполярное напряжение нужно приводить именно к этому диапазону. Я бы на вашем месте все же сделал смещение уровня на м/с сдвоенного ОУ. На одном делитель VCC 1:3, а на втором смещение с масштабированием.

Ну вобщем да... наверное я имел в виду разрешение АЦП.
Про опорник, то я так и хотел, запитать МК от него, потому мне так и интересно про то нужен ли он еще один и куда его приткнуть, вобщем надо было мне в самом начале сказать про свои планы =))).
Вот про делители с сумматорами на операционных усилителях найти как-то ну не получается у меня... Может конечно все не так просто как мне кажется, но то что нахожу как-то непонятно.
Цитата
И как Вы представляете себе, при этом, чтоб напряжение -3В "превратилось" в 0 вольт?

Хм... действительно никак. Перепутал GND c Vcc голова совсем не варит сегодня. Или с Всс тоже не получится?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sera_os
сообщение Aug 20 2008, 19:04
Сообщение #12


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 457
Регистрация: 2-05-06
Из: UA
Пользователь №: 16 689



Цитата(3mile @ Aug 20 2008, 21:49) *
Хм... действительно никак. Перепутал GND c Vcc голова совсем не варит сегодня. Или с Всс тоже не получится?

Хм... VCC можно использовать, но как уже упоминал rezident, нужно использовать стабильный источник питания (опорник), для получения желательной точности.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
3mile
сообщение Aug 21 2008, 09:14
Сообщение #13


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 62
Регистрация: 8-01-08
Пользователь №: 33 903



а какой бы вы посоветовали усилитель для реализации ваших рекомендаций??
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav_S
сообщение Aug 21 2008, 09:21
Сообщение #14


извечный пессимист
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 113
Регистрация: 9-10-06
Из: Днепропетровск
Пользователь №: 21 125



Цитата(3mile @ Aug 21 2008, 14:14) *
а какой бы вы посоветовали усилитель для реализации ваших рекомендаций??

Rail-to-Rail ОУ работающий при 3В.


--------------------
Slaves are those of this world
Given freedom to lay chains upon The Master
The wolf is no longer free
Release the chains and come for me
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sKWO
сообщение Aug 21 2008, 09:22
Сообщение #15


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 355
Регистрация: 27-03-07
Из: Україна, Чуднів
Пользователь №: 26 530



Цитата(3mile @ Aug 21 2008, 12:14) *
а какой бы вы посоветовали усилитель для реализации ваших рекомендаций??

Я бы посоветовал чё нибуть из разряда rail-to-rail, http://www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/01_03/stat_36.htm


--------------------
нельзя недооценивать предсказуемость глупости
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 2nd August 2025 - 21:29
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01515 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016