Из темы "Сравнение AVR и 51", Пример реализации 14bit ADC на AVR Опции

[mse]

130 Powerful Instructions – Most Single-clock Cycle Execution
На самом деле впоследствии оказывается...

Впоследствии оказывается, что самые важные команды(арифметицкие и логицкие а так-же доступ к большинству важных портов) таки, в большинстве, одноцикловые. А всякая вспомогательная ересь(загр-выгр, вызовы, переходы...), да, поболее будет. Просто в нормальной программе загружается 2-4 операнда, над ними, в грубой и извращённой форме, проводятся, насколько возможно более длительные, логицко-арифметицкие действия, а затем, по необходимости, поисходит выгрузка результата. И получается, что расход тактов на ввод-вывод 1-10%максимум.
А песатель, грузящий два байта, складывающий их и запоминающий результат, достоин одного известного почотного звания. ;О) Можете спросить у =АВР=а, под настроение может присвоить.
Про прерывания, многозадачность и 32 регистра, это ваще клиника. ;О) =АВР= просто обязан присвоинть внеочередное почотное звание.
На компараторе вполне успешно делал АЦП двойного интегрирования 14р точности. Разрядность, ессно, выше. ;О) Никакихособых проблем с его параметрами не испытывал никогда. ЛМка трёхрублёвая ничем не лучше. В общем, кочайте последний дривер ruki.sys и настойчиво им овладевайте...

[oran-be]

Вот не пойму, во всех этих 195 ответах в топике что сделать пытались ? Обхаять AVR - вряд ли, архитектура временем доказала свою стабильность и востребованность. Себя показать ? Это ближе к истине, умные слова про многозадочность (жаль MMU в 8 битнике нет - какое упущение). Ах, ну да, резюме составить, компаратор на биполярнике и то лучше сделаем. Главное - кому и что доказываем то ?

Прямым текстом - рассматриваются различные полярные системы подхода к написанию программ, в частности на АВР - жесткая радикальная и гибкая. ИМХО - я за вторую. Кроме этого, в контексте этого вопроса также попутно рассматриваются мнения о вопросе использования и понимания текстов в даташитах. По умолчанию никто ничего не хает и никто ничего не доказывает - идет обмен мнениями - кто хочет, воспринимает, кто не хочет - озадачивается.

А всякая вспомогательная ересь(загр-выгр, вызовы, переходы...), да, поболее будет. Просто в нормальной программе загружается 2-4 операнда, над ними, в грубой и извращённой форме, проводятся, насколько возможно более длительные, логицко-арифметицкие действия, а затем, по необходимости, поисходит выгрузка результата. И получается, что расход тактов на ввод-вывод 1-10%максимум.

Ну, если считать загр-выгр, вызовы, переходы - ересью, то на фига тогда йадро надо - идите на ПЛИС, там этой ереси в помине нет - одни порты.

На компараторе вполне успешно делал АЦП двойного интегрирования 14р точности. Разрядность, ессно, выше. ;О) Никакихособых проблем с его параметрами не испытывал никогда

По наблюдениям, инженеры делятся на три категории - Инженеры, Пионеры и Ковбои.
Заваять 14 разрядный АЦП на АВР компараторе - как раз пример подхода к делу Настоящего Ковбоя. Такие вещи прекрасно работают на столе разработчика, но в реальных условиях обычно вызывают удивление некоторыми фактами своей работы. Как минимум, зачем тогда вообще применяют дорогущие АЦП, если мона заваять все так просто? И Атмелы, попрошу заметить, не выкладывают элекрических характеристик на свои компараторы.

Сообщение отредактировал oran-be - Nov 5 2007, 10:33

[mse]

...
Заваять 14 разрядный АЦП на АВР компараторе - как раз пример подхода к делу Настоящего Ковбоя. Такие вещи прекрасно работают на столе разработчика, но в реальных условиях обычно вызывают удивление некоторыми фактами своей работы. Как минимум, зачем тогда вообще применяют дорогущие АЦП, если мона заваять все так просто? И Атмелы, попрошу заметить, не выкладывают элекрических характеристик на свои компараторы.

Шо вы говорите? ;О) Таки, только на столе? А мужики не знают. Ну да ланно. Раскрою одну тайну Инженеру: для АЦП двойного интегрирования, параметры компаратора глубоко побоку. В разумных пределах. И эти пределы, "прошу заметить", добросовестно выкладывает Атымель в своих ДШ. Ну, эт понятно, не Инженерское дело в ДШ ковыряцца.
Нащщот ереси, да, именно ересь, вспомогательная. Если мне выбирать что важнее, однотактовая арифметика или ввод-вывод, я, по-Ковбойски, выберу арифметику. Инженеру, видать, важнее быстро вывести результат получасового рассчота "а+б". ;О) Типпа "время-деньги".

[oran-be]

Шо вы говорите? ;О) Таки, только на столе? А мужики не знают. Ну да ланно. Раскрою одну тайну Инженеру: для АЦП двойного интегрирования, параметры компаратора глубоко побоку. В разумных пределах. И эти пределы, "прошу заметить", добросовестно выкладывает Атымель в своих ДШ. Ну, эт понятно, не Инженерское дело в ДШ ковыряцца.
Нащщот ереси, да, именно ересь, вспомогательная. Если мне выбирать что важнее, однотактовая арифметика или ввод-вывод, я, по-Ковбойски, выберу арифметику. Инженеру, видать, важнее быстро вывести результат получасового рассчота "а+б". ;О) Типпа "время-деньги".

Придецца тоже раскрыть одну тайну. Или пару. В интегрирующих АЦП, как не странно, компаратор это именно главный узел, принимающий решение о окончании измерения. И от его скорости и стабильности будет зависеть, какие шумы вы буите иметь на выходе вашего доморощенного АЦП. А при разрядности 12 и выше обычно уже необходимо смотреть и за шумами, генерируемые процессорным ядром. Кроме этого, Настоящие Ковбои редко интересуются такими прозаическими вещами, как температурные дрейфы. Атмелы мудро не афишируют эти значения, хотя в любом нормальном компараторе параметр температурный дрейф смещения является одним из основных. И Настоящего ковбоя никогда не насторожит значение параметра "Напряжение смещения - 40мВ" и как это значение будет вписыватся в точность 14 бит, поскольку работа с калькулятором некашерна для кодекса Настоящего Ковбоя. И в итоге такие поделки обычно показывают некие среднепотолочные значения, которые, как правило, конечно имеют некоторую корелляцию с реальными, но она далека от 1. И к тому же еще зависит от фаз Луны. Но Настоящие Ковбои при этом убеждены в полном соответствии данных, в чем и убеждают мужиков, а мужикам обычно по фигу до тех пор, пока у них не начинает идти брак. После этого они некоторое время **цца с ковбойскими креативами, а потом меняют их на что-то более нормально сделанное.

Сообщение отредактировал oran-be - Nov 5 2007, 11:20

[mse]

Придецца тоже раскрыть одну тайну. Или пару. В интегрирующих АЦП, как не странно, компаратор это именно главный узел, принимающий решение о окончании измерения. И от его скорости и стабильности будет зависеть, какие шумы вы буите иметь на выходе вашего доморощенного АЦП. А при разрядности 12 и выше обычно уже необходимо смотреть и за шумами, генерируемые процессорным ядром. Кроме этого, Настоящие Ковбои редко интересуются такими прозаическими вещами, как температурные дрейфы. Атмелы мудро не афишируют эти значения, хотя в любом нормальном компараторе параметр температурный дрейф смещения является одним из основных. И витоге такие поделки обычно показывают некие среднепотолочные значения, которые, как правило, конечно имеют некоторую корелляцию с реальными, но она далека от 1. И к тому же еще зависит от фаз Луны. Но Настоящие Ковбои при этом убеждены в полном соответствии данных, в чем и убеждают мужиков, а мужикам обычно по фигу до тех пор, пока у них не начинает идти брак. После этого они некоторое время **цца с ковбойскими креативами, а потом меняют их на что-то более нормально сделанное.

Смеялсо. Особенно влияние Усм на точность. И компаратор - главный узел. Пешы есчо, Инженер. ;О)

[oran-be]

Смеялсо. Особенно влияние Усм на точность. И компаратор - главный узел. Пешы есчо, Инженер. ;О)

Еще пару поводов повеселится подкину...
Где то видать, ходит альтернативное учение о построении АЦП. Не от митьков ли?
От значения Усм не точность - а очень сильно шумы зависеть будуть.

[mse]

Еще пару поводов повеселится подкину...
Где то видать, ходит альтернативное учение о построении АЦП. Не от митьков ли?
От значения Усм не точность - а очень сильно шумы зависеть будуть.

;О) Жжош!!!
Больше всего на точность влияла электроабсорбцыя заряда диэлектриком и сопротивление ключа. Так что самым важным элементом оказался экзотицкий кондюк. По нонешним временам, он бы один стоил, думаю, как хорошее 24-р дельта-сигма. ;О)

[oran-be]

;О) Жжош!!!
Больше всего на точность влияла электроабсорбцыя заряда диэлектриком и сопротивление ключа. Так что самым важным элементом оказался экзотицкий кондюк. По нонешним временам, он бы один стоил, думаю, как хорошее 24-р дельта-сигма. ;О)

Да, очень креативно в таких случаях качестве интегрирующей емкости поставить керамический СМД конденсатор с ТКЕ Н90. Ну, и генератор тока тоже из одного транзюка и стабилитрона привинтить. Или резюком обойтись.

[zltigo]

Смеялсо.

Смех без причины.

[vvs157]

Смеялсо. Особенно влияние Усм на точность. И компаратор - главный узел. Пешы есчо, Инженер. ;О)

У всех более-менее точных АЦП двойного интергирования обязательно присутствует цикл установки нуля компаратора. И это правильно. Посмотрите хотя бы описание классического ICL 7106, у которого, кстати, фактическая точность 12 бит.

[Oldring]

У всех более-менее точных АЦП двойного интергирования обязательно присутствует цикл установки нуля компаратора. И это правильно. Посмотрите хотя бы описание классического ICL 7106, у которого, кстати, фактическая точность 12 бит.

Это немного нестандартная схема АЦП двойного интегрирования. Потому как этот АЦП биполярный. Интегратор в нем может интерироать в две стороны. И напряжение смещения нуля компаратора для него важно. Для классических АЦП двойного интегрирования это излишество. Потому как время интегрирования отсчитываается от и до пересечения интегратором нуля компаратора, каким бы он ни был.

[zltigo]

время интегрирования отсчитываается от и до пересечения интегратором нуля компаратора, каким бы он ни был.

Дело не в этом, а в том, что как я понял, для встроенного компаратора не нормируются почти никакие параметры вообще, а номированное смещение нуля в 40mV столь велико, что рассчитывать на его стабильность его срабатывания от измерения к измерению не влияющем на точность 12bit ADC явно не серьезно.

[Oldring]

Дело не в этом, а в том, что как я понял, для встроенного компаратора не нормируются почти никакие параметры вообще, а номированное смещение нуля в 40mV столь велико, что рассчитывать на его стабильность его срабатывания от измерения к измерению не влияющем на точность 12bit ADC явно не серьезно.

Да нет. У усилителей с полевиками на входе без применения всяких наворотов обычно огромное смещение нуля, но при этом само смещение нуля довольно стабильно.

[Dog Pawlowa]

... а номированное смещение нуля в 40mV столь велико, что рассчитывать на его стабильность его срабатывания от измерения к измерению не влияющем на точность 12bit ADC явно не серьезно.

Мне непонятны физические принципы, на основе которых напряжение смещения будет изменяться значительно от измерения к измерению. Не поясните?

[733259]

ИМХО важно чтобы компаратор не ушел за время измерения. Хотя без схемы не очень понятно.

[Dog Pawlowa]

Да нет. У усилителей с полевиками на входе без применения всяких наворотов обычно огромное смещение нуля, но при этом само смещение нуля довольно стабильно.

Я бы и с этим утверждением тоже поспорил. Как организатор производства приборов с использованием операционных усилителей с полевыми транзисторами на входе с применением индивидуальной термокомпенсациии напряжения смещения КАЖДОГО операционника (около десяти тысяч штук)
Теория и практика такова - чем больше напряжение смещения, тем больше больше его уход.

[Oldring]

Теория и практика такова - чем больше напряжение смещения, тем больше больше его уход.

Может быть долговременный дрейф и большой - но для АЦП двойного интегрирования это обычно не имеет с абсолютно никакого значения.

[zltigo]

Мне непонятны физические принципы, на основе которых напряжение смещения будет изменяться значительно от измерения к измерению.

Я не говорил про кратковременную стабильность смещения, если прочитать внимательнее, говорил про стабильность срабатывания. Имел ввиду, что для компаратора с таким смещением наличие зоны неопределенности в десятки микровольт было-бы странным, наличие приличного подавление помех по питанию было-бы странным, синфазных - тоже, утечек, шумов - тоже.

[vvs157]

Мне непонятны физические принципы, на основе которых напряжение смещения будет изменяться значительно от измерения к измерению. Не поясните?

Если компаратор на одном кристалле с МК - то локальное изменение температуры кристалла в зависимости от выполняемого кода. Это как гипотеза, а не как утверждение.

[mse]

Может быть долговременный дрейф и большой - но для АЦП двойного интегрирования это обычно не имеет с абсолютно никакого значения.

Да вот читаю всё это и ржу-нимагу. Хоть бы посчитал кто, во что вырождается ошибка срабатывания в пару мкс на 0,1с времени измерения. Милливольты у них дребежжат...;О) на метр, на рыло в секунду...

Смех без причины.

С причиной. Очень уважительной, причом.

[zltigo]

Хоть бы посчитал кто, во что вырождается ошибка срабатывания в пару мкс на 0,1с времени измерения. Милливольты у них дребежжат...;О) на метр, на рыло в секунду...

Жду Ваши рассчеты.
Для начала можете рассказать что такое "0,1с" по отношению ко времени измерения состоящего из фиксированного времени прямого интегрирования и некого времени обратного, меняющегося у Вас в диапазоне 12 разрядов.

Moderator:
На форуме принят русский язык обшения, а не падонковсий. Считайте это предупреждением.

[oran-be]

Хоть бы посчитал кто, во что вырождается ошибка срабатывания в пару мкс на 0,1с времени измерения.

А с чего вы взяли, что у вас ошибка буит всего в пару мкс? Ориентируясь по значению задержка компаратора 500 мкСек? Опять же Атмелы умолчали, при каком дифференциальном напряжении. Советую посмотреть даташиты на нормальные компараторы и вникнуть в смысл приводимых там параметров. ИМХО, они там приводятся не для красоты.
Так вот - компаратор. Напряжение смещения в 40 мв обычно говорит не о том, что у компаратора плохо сбалансирован дифкаскад, а о низком коэффициенте усиления. Упрощенно можно считать, что такое напряжение надо приложить, чтобы на выходе получить полное отклонение. Если вы делате АЦП со входным диапазоном вольта 3 - больше будет получить трудно схемотехнически - то точность компаратора должна быть уже при 10 разрядах - 3мВ., при 12 - 0.75, при заявленных вами 14 - сколько? А нв Атмеле, даже если включить в расчет усиление логического входа, что весьма некрасиво, поскольку логический вход никакой термостабильностью не обладает, то получим точность Атмеловкого компаратора примерно миливольт 20. То есть реальная точность вашего АЦП будет аж 7.5 разрядов, а все остальное - шум.
Надеюсь, я вас повеселил....

Сообщение отредактировал oran-be - Nov 6 2007, 10:33

[zltigo]

Так вот - компаратор. Напряжение смещения в 40 мв....
...
Если вы делате АЦП со входным диапазоном вольта 3 - больше будет получить трудно схемотехнически - то точность компаратора должна быть уже при 10 разрядах - 3мВ., при 12 - 0.75, при заявленных вами 14 - сколько?

Можно вообще для начала начать с начала т.е. c '0'. Подаем на вход некое напряжение на интегратор соответствующее 39mV на выходе интегратора в конце цикла прямого интегрирования и.... вообще не получаем срабатывания вышеозначенного компаратора. Сколько это 39mV составляют от заявленных 14 разрядов при 3V диапазоне интегратора? А?

[Oldring]

То есть реальная точность вашего АЦП будет аж 7.5 разрядов, а все остальное - шум.
Надеюсь, я вас повеселил....

В том-то и дело, что шум АЦП обычно сразу хорошо заметен, в отличие от других типов погрешностей. И если человек говорит, что шума не было - значит его не было.

Погрешности компаратора в АЦП двойного интегрирования могут приводить к ошибкам. Если время реакции компаратора зависит от скорости изменения напряжения - это приведет к погрешности полной шкалы. Её можно устранить калибровкой полной шкалы. Если эта зависимость плавает с температурой - будет плыть калибровка полной шкалы. Нелинейная зависимость времени срабатывания приведет к интегральной нелинейности. Погрешность смещения нуля легко устраняется циклом калибровки нуля. Дифференциальные нелинейности заведомо малы. Все.

[Andreas1]

Можно вообще для начала начать с начала т.е. c '0'.

А может начать с того, что АЦП двойного интегрирования - это целый класс АЦП и бывают очень разные. У меня компаратор в АЦП имеет гистерезис 2В и чудненько выдает реальные 14р., причем в диапазоне температур. И ОУ там стоит дешевенький. Правда АЦП конструктивно отделен от процессора, иначе и на встроенном пошло нормально.
Хотя это уже совсем офтоп, хотя и в Off topics

[Oldring]

Можно вообще для начала начать с начала т.е. c '0'. Подаем на вход некое напряжение на интегратор соответствующее 39mV на выходе интегратора в конце цикла прямого интегрирования и.... вообще не получаем срабатывания вышеозначенного компаратора. Сколько это 39mV составляют от заявленных 14 разрядов при 3V диапазоне интегратора? А?

Чтобы мерить нуль нужно подать на + вход операционника смещение. 1/10 опоры через резисторный делитель достаточно.

[oran-be]

В том-то и дело, что шум АЦП обычно сразу хорошо заметен, в отличие от других типов погрешностей. И если человек говорит, что шума не было - значит его не было.

Конечно же, шума могло и не быть. Виртуально. Особенно если младший байт, например, потерять. Или впаять какой нить нерекурсивный фильтр значений так на 64. Но реально он должен был быть железно.

Если время реакции компаратора зависит от скорости изменения напряжения - это приведет к погрешности полной шкалы.

Это я не совсем понял. Полная шкала зависит от скорости заряда емкости. То есть от стабильности емкости и генератора тока. И калибруется она обычно если не при каждом проходе, то очень периодически, то есть по правильному - все время калибруется 0 и ВЕРХ. И как влияет нюх компаратора на погрешность полной шкалы - мне непонятно. Мона поподробнее, плз?

[zltigo]

А может начать с того, что АЦП двойного интегрирования - это целый класс АЦП и бывают очень разные.

Разные. Занимался этим в середине восьмидесятых вполне профессионально с метрологией, поверками.... Все можно учитывать, наворачивать, компенсировать, усложнять... Вопрос в том, насколько при этом полезно использование встроенного компаратора с ненормированными характеристиками, в сочетании с приличной внешней обвеской для минимизации проблем.

[Oldring]

Конечно же, шума могло и не быть. Виртуально. Особенно если младший байт, например, потерять. Или впаять какой нить нерекурсивный фильтр значений так на 64. Но реально он должен был быть железно.

Знаете, я известной мне по форумам квалификации mse в этом вопросе вполне доверяю.

Это я не совсем понял. Полная шкала зависит от скорости заряда емкости. То есть от стабильности емкости и генератора тока. И калибруется она обычно если не при каждом проходе, то очень периодически, то есть по правильному - все время калибруется 0 и ВЕРХ. И как влияет нюх компаратора на погрешность полной шкалы - мне непонятно. Мона поподробнее, плз?

Вы наверное имеете в виду какой-то другой АЦП двойного интегрирования. Я имею в виду тот, в котором опора имеет противоположный знак по отношению к сигналу и они поочередно подаются через коммутатор на резистор интегратора. Для такого АЦП полная шкала от значения емкости не зависит, и поэтому её калибровать постоянно не нужно. И долговременная стабильность емкости не нужна - важна малая абсорбция заряда. Важна стабильность опоры, смещения нуля операционника интегратора и стабильность резисторов в интеграторе. Ну и коммутатор должен быть с относительно малым сопротивлением канала. Если калибровать постоянно полную шкалу по второй опоре правильного знака - то все еще проще. И нуль, кстати, тоже нет особой нужды калибровать постоянно, если все стабильно - просто калибровать постоянно нуль просто, и погрешности в районе нуля нередко более критичны

[Сергей Борщ]

У меня компаратор в АЦП имеет гистерезис 2В и чудненько выдает реальные 14р., причем в диапазоне температур.

Не могли бы вы привести если не полную схему, то хотя бы упрощенную, по которой можно было бы понять, как вы обошли обсуждаемые трудности? Если, конечно, схема не является секретом фирмы.

[oran-be]

Вы наверное имеете в виду какой-то другой АЦП двойного интегрирования.
...

Ага. Т.е в схеме еще присутствует честный интегратор на опере, аналоговый двуполярный коммутатор и отрицательная опора. Принцып вроде понятен. АЦП двойного интегрирования в однополярном исполнении имеет несколько другую схему, но алгоритм работы тот же. Такой АЦП не требует калибровки патамучто калибровка заложена в алгоритм. После вычисления значения АЦП мы получаем уже калиброваное значение.
Но все таки, непонятно, как же влияют параметры компаратора на полную шкалу. Я понимаю связь между тактовым генератором, разрядностью и постоянной времени интегратора. Но вот как влияет точность компаратора на полную шкалу?

[Oldring]

точность компаратора на полную шкалу?

При частой калибровке полной шкалы по своей положительной опоре - конечно никак

Иначе, пусть пороги переключения компаратора в + и в - отличаются. Это еще не страшно. Если разность уровней входа при переключении в '+' и в '-' стабильна - это линейное искажение отсчетов АЦП, которое может быть компенсирована калибровкой. При данной постоянной времени интегратора это дает дополнительную постояную задержку, которая может легко быть устранена калибровкой нуля.

Теперь предположим, что разность уровней переключения компаратора плавает. Зависит от входного сигнала - задержка переключения зависит от скорости нарастания сигнала на входе компаратора. В этом случае и калибровка будет зависеть от входного напряжения.

Если эта зависимость меняется со временем, но нуль мы все-таки калибруем, а полную шкалу - нет, то это даст плавание погрешности полной шкалы и/или интегральную нелинейность.

[oran-be]

...
Теперь предположим, что разность уровней переключения компаратора плавает. Зависит от входного сигнала - задержка переключения зависит от скорости нарастания сигнала на входе компаратора.
...

Похоже вы считаете, что "тупость" компаратора будет вызывать статитескую погрешность показаний. В прынцыпе это имеет место, но в общем я так думаю вы несколько идеализируете работу компаратора. При малых напряжениях на входе компаратор будет работать как усилитель и на выходе у него будет честный шумовой сигнал. Поэтому в зоне примерно +-10мВ атмеловский компаратор сработает, когда ему взбрендит. точнее, когда переключится триггер Шмидта на логическом входе.

[Oldring]

Похоже вы считаете, что "тупость" компаратора будет вызывать статитескую погрешность показаний. В прынцыпе это имеет место, но в общем я так думаю вы несколько идеализируете работу компаратора. При малых напряжениях на входе компаратор будет работать как усилитель и на выходе у него будет честный шумовой сигнал. Поэтому в зоне примерно +-10мВ атмеловский компаратор сработает, когда ему взбрендит. точнее, когда переключится триггер Шмидта на логическом входе.

Я исхожу из того, что время переключения компаратора можно описать случайной величиной с распределением, характеризуемым матожиданием и дисперсией. Разброс времени срабатывания будет приводить к шуму отсчетов АЦП. С обычного АЦП в Атмелах можно получить шум заметно меньше 10 бит - сам видел, что когда сигнал на входе медленно плывет - переходная зона оказывается довольно узкой. Дискрет при этом - порядка 5 милливольт. Конечно, при этом аналоговое питание чистое и процессор спит почти все время. 14 бит или нет - точно не скажу, но не вижу причин, почему встроенный компаратор должен быть хуже встроенного АЦП.

[oran-be]

Не думаю, чтобы они брали одинаковые компараторы. АЦПшник, скорее всего брался готовый, как и компаратор. В аЦПшнике удобнее было бы применить компараторр токов - схема значительно проще. А компаратор обычный, есть большое подозрение, переполз из 2051-го. Там и параметры похожие, и схемка соответствующая об трех транзюках.

[mse]

А с чего вы взяли, что у вас ошибка буит всего в пару мкс? Ориентируясь по значению задержка компаратора 500 мкСек?...
Надеюсь, я вас повеселил....

Несомненно. особенно 500мкСек. ПИшИ еЩЁ. (Специально для модератора)

[zltigo]

ПИшИ еЩЁ. (Специально для модератора)

Moderator:
mse будет некоторое время отсутствовать на форуме.
Если сможет подтянуть русский язык - вернется.

[defunct]

mse будет некоторое время отсутствовать на форуме.
Если сможет подтянуть русский язык - вернется.

Вообще-то непринято обсуждать модераторов. Но выскажусь.
В последнем посте mse русский язык не коверкал! caps не в счет ибо можно списать на неполадки клавы )
Считаю RO неоправданным.

8-bit интегрирующий АЦП есть в аппноте к 2051 (Low cost adc).
а 14-bit на AVRке заинтересовало даже меня

PS: и как мы сможем на схему посмотреть если mse не сможет ее запостить?

[zltigo]

caps не в счет ибо можно списать на неполадки клавы )

Приписку тоже?

8-bit интегрирующий АЦП есть в аппноте к 2051 (Low cost adc).
а 14-bit на AVRке заинтересовало даже меня

PS: и как мы сможем на схему посмотреть если mse не сможет ее запостить?

Хорошо, взыскание отложено (при условии нормального обсуждения темы с 14bit) дабы не прикрывать НЕ ответы "технической невозможностью". Однако сразу предупреждаю, что невнятные "посылки" на падонковском языке будут пресекаться.

[Andreas1]

Не могли бы вы привести если не полную схему, то хотя бы упрощенную, по которой можно было бы понять, как вы обошли обсуждаемые трудности? Если, конечно, схема не является секретом фирмы.

На интегратор и далее на комператор поочередно подается Uвх+Uоп и Uвх-Uоп . Ключ управляется компаратором с гистерезисом в 2В. У Гутникова такой АЦП называется преобразователь напряжение-время с заданной амплитудой(на выходе интегратора). Общее время преобразования изменяется от уровня входного сигнала. Nвых=(N1-N0)/(N1+N0). Зато безразличен к интегрирующему конденсатору, не требует управления от проца и прост. Мне очень важна была только одна сигнальная линия от АЦП. НО требует 2 прецизионных резисторов, хотя нашли недорогие отечественные <5ppm/C. На схеме 1 ОУ- усилитель сигнала тензодатчика.

Прикрепленные файлы

 ADC.pdf ( 7.26 килобайт ) Кол-во скачиваний: 132

 

[oran-be]

Ну, кроме этого. стоит еще учесть, что питание +5В тоже должно быть прецезионным и отдельным от процессора, А то гистерезис компаратора будет неопределен. Постоянная времени интегратора и время задержки компаратора опять же должны быть согласована с тактовой частотой измерителя длительности импульса.
А почему на входе не поставить дифференциальный усилитель на спаренном опере? Это бы значительно увеличило подавление синфазной помехи.

[Andreas1]

Ну, кроме этого. стоит еще учесть, что питание +5В тоже должно быть прецезионным и отдельным от процессора, А то гистерезис компаратора будет неопределен. Постоянная времени интегратора и время задержки компаратора опять же должны быть согласована с тактовой частотой измерителя длительности импульса.
А почему на входе не поставить дифференциальный усилитель на спаренном опере? Это бы значительно увеличило подавление синфазной помехи.

Достаточно входного LC фильтра и проц не мешает. Питание доп. стабилизируется только при индикации с импульсными токами около ампера и это лишь LM2931. И это необходимо при любом АЦП.
Зачем что-то с чем-то согласовывать??? Это самодостаточная схема.
Токовый вход и низкое сопротивление датчика не способствуют помехам. Зачем удорожать и снижать стабильность(и еще как!) увеличением прецизионных резисторов.

[733259]

Компаратор обычный, к обсуждаемым трудностям схема отношения не имеет.

[oran-be]

Достаточно входного LC фильтра и проц не мешает. Питание доп. стабилизируется только при индикации с импульсными токами около ампера и это лишь LM2931. И это необходимо при любом АЦП.
Зачем что-то с чем-то согласовывать??? Это самодостаточная схема.
Токовый вход и низкое сопротивление датчика не способствуют помехам. Зачем удорожать и снижать стабильность(и еще как!) увеличением прецизионных резисторов.

Гистерезис компаратора жестко привязан к напряжению питания и от него зависит значение полной шкалы. Если будет плавать питание -будет ттечь и шкала.
А согласовывать надо длительность импульсов, которые генерирует схема с тактированием счетчика. чтобы он выдал нужное количество разрядов и не переполнился при этом. Ведь эта самодостаточная схема вырабатывает ШИМ, которого для отображения в цыфре недостаточно.

Вопрос к модераторам - mse там забанили или нет, чего то непонятно, а то фсе таки интересно, что за схема такая.

[zltigo]

Вопрос к модераторам - mse там забанили или нет...

Нет.

[Andreas1]

Гистерезис компаратора жестко привязан к напряжению питания и от него зависит значение полной шкалы. Если будет плавать питание -будет ттечь и шкала.

От гистерезиса ничего не зависит(только размах пилы и частота, которая и так плавает). Вы не поняли работу АЦП.

А согласовывать надо длительность импульсов, которые генерирует схема с тактированием счетчика. чтобы он выдал нужное количество разрядов и не переполнился при этом. Ведь эта самодостаточная схема вырабатывает ШИМ, которого для отображения в цыфре недостаточно.

Все там достаточно.Частота около 20Гц. А частота счетчика в проце 7МГц. И переполнения уж как-нибудь можно программно отследить.

[oran-be]

От гистерезиса ничего не зависит(только размах пилы и частота, которая и так плавает). Вы не поняли работу АЦП.

А вы поняли? Запишите формулу. чему будет равна длительность импульса в зависимости от входного напряжения и обнаружите там значение гистерезиса. В этом одновибраторе гистерезис триггера выступает в качестве опоры. Или, может можно построить АЦП без опоры?

[Oldring]

На схеме 1 ОУ- усилитель сигнала тензодатчика.

Тензодатчика? И куда еще подключен IN+? Мне почему-то кажется, что этот АЦП с неким дифференциальным входом будет чувствителен к синфазному напряжению.

[singlskv]

Или, может можно построить АЦП без опоры?

Конечно можно
Конечно, измерения будут относительными, но точными....
иногда этого достаточно...

[Andreas1]

А вы поняли? Запишите формулу. чему будет равна длительность импульса в зависимости от входного напряжения и обнаружите там значение гистерезиса. В этом одновибраторе гистерезис триггера выступает в качестве опоры. Или, может можно построить АЦП без опоры?

Я и говорю - не поняли. В первом посте я давал формулу и где почитать. N пропорционально Uвх/Uопоры. Точность самого АЦП определяется точностью отношения резисторов интегратора, т.е точностью поддержания суммы опоры и входа. А опора - это полпитания, точно задаваемые тензодатчиком. Тем более, что усилитель токовый и поддерживает разбалланс моста по напряжению =0.

Тензодатчика? И куда еще подключен IN+? Мне почему-то кажется, что этот АЦП с неким дифференциальным входом будет чувствителен к синфазному напряжению.

Никуда. А его и никто и не подает на схему. Сравнивал с тестовым стендом на AD7730 - помехи меньше ловит(токовый вход), хотя несравнима с ее 1ppm/C от FS.
Возвращаясь к теме, я пробовал в качестве компаратора самые дешевые и хреновые ОУ, которые у меня были - и ничего не менялось. Так что при желании можно сделать приличный АЦП на 1ОУ.

[733259]

Возвращаясь к теме, я пробовал в качестве компаратора самые дешевые и хреновые ОУ, которые у меня были - и ничего не менялось. Так что при желании можно сделать приличный АЦП на 1ОУ.

В качестве компаратора на 20гц самый дешовый ОУ лучше встроенного компаратора атмеги, так что повторюсь схема не в тему.

Сравнивал с тестовым стендом на AD7730 - помехи меньше ловит(токовый вход), хотя несравнима с ее 1ppm/C от FS.

У Вас коэффициент передачи меняется от температуры, сопротивление тензорезисторов термозависимо.

[oran-be]

Конечно можно
Конечно, измерения будут относительными, но точными....
иногда этого достаточно...

"измерения будут относительными, но точными".... Можно написать и так - неточных измерений не бывает, бывает мало пива. После определенного кол-ва любые измерения легко производятся на глаз, безо всякого АЦП.
У Лема есть одна концепция: Чем сложнее компьютер, тем проще на него писать программу и чем проще компьютер, тем сложнее на него писать программу. В общем, в итоге группа программистов после долгой работы написала бесконечно сложную программу, которая могла работать ваще без компьютера. Похоже, примерно тот случай.

Я и говорю - не поняли. В первом посте я давал формулу и где почитать. N пропорционально Uвх/Uопоры. Точность самого АЦП определяется точностью отношения резисторов интегратора, т.е точностью поддержания суммы опоры и входа. А опора - это полпитания, точно задаваемые тензодатчиком. Тем более, что усилитель токовый и поддерживает разбалланс моста по напряжению =0.

Как вы ваще программы пишыте с таким могучим логичским мЫшлением? "опора - это полпитания, точно задаваемые тензодатчиком". Ппц. Получается, основная опора - это таки питание, которое потом делится на 2. Еще у вас странные представления о работе тензодатчика. В вашей схеме "опора" будет уходить в плюс синхронно с сжатием датчика и без сжатия будет слегка в минусе относительно полпитания. Кроме этого, Ку вашего токового усилителя завязано на сопротивление тензодатчика, которое, скажу вам по секрету, весьма плывет от температуры.

Сообщение отредактировал oran-be - Nov 9 2007, 07:59

[Andreas1]

"измерения будут относительными, но точными".... Можно написать и так - неточных измерений не бывает, бывает мало пива.

Если не в теме- зачем же это явно так показывать? Существует достаточно примеров, когда измеряемым параметром является отношение Uвх/Uоп и тензодатчики в их числе.

Еще у вас странные представления о работе тензодатчика. В вашей схеме опора будет уходить в плюс синхронно с сжатием датчика и без сжатия бутет слегка в минусе относительно полпитания. Кроме этого, Ку вашего токового усилителя завязано на сопротивление тензодатчика, которое, скажу вам по секрету, весьма плывет от температуры.

Скажу вам по еще большему секрету, тензодатчики корректируют по температуре добавлением доп резисторов последовательно с мостом. Предыдущее даже комментировать неохота. Схема работает давно с разными тензодатчиками и в диапазоне температур и уже достаточное количество нормально прошло не одну госповерку. А токовый усилитель применяет фирма CAS, выпустившая многие сотни тысяч(если не миллионы) весов и пока не отказывается от него.

[oran-be]

Если не в теме- зачем же это явно так показывать? Существует достаточно примеров, когда измеряемым параметром является отношение Uвх/Uоп и тензодатчики в их числе.

Явно показывать ЧТО? - уточняйте плз. Я всего лишь указал на явный комизм концепции построения АЦП без опоры (Где то таки явно ходит теория построения АЦП от митьков).

Скажу вам по еще большему секрету, тензодатчики корректируют по температуре добавлением доп резисторов последовательно с мостом. Предыдущее даже комментировать неохота. Схема работает давно с разными тензодатчиками и в диапазоне температур и уже достаточное количество нормально прошло не одну госповерку. А токовый усилитель применяет фирма CAS, выпустившая многие сотни тысяч(если не миллионы) весов и пока не отказывается от него.

Да, видел в каталогах. Дорогущие запредельно. У обычных такого нет и в помине.То есть, может и не совсем в помине но. если датчик дает точность 0.1%, то параметр, указывающий на ТКР резисторов моста, говорит о том, что если на него ориентироваться. то мы будем иметь точность не более 1%, причем в ограниченном диапазоне температур.

Сообщение отредактировал oran-be - Nov 9 2007, 08:42

[zltigo]

Так, давайте не сваливать в одну кучу точность измерителя, схемы измерения позволяющие компенсировать недостатки измерителя, и методики измерения. А то начинаем вплотную приближаться к решению известной проблемы "как измерить высоту башни с помощью разбитого электронного микроскопа".
Поскольку тут речь идет о погрешности некой (кстати до сих пор неназванной) схемы с двойным интегрированием, то применительно к ним и давайте обсудим какую точность можно получить при измерении первичного параметра - напряжения или тока.
Ничего против не имею против обсуждения схем измерения и методик позволяющих чего-либо вторичное померять точнее, только давайте разделять понятия.

[GetSmart]

Кто-нить в состоянии нарисовать схему АЦП двойного интергирования, которую тут бурно обсуждают?!

А то вдруг окажется, что даже шумы (которые предсказывает oran-be) могут не влиять на результат оцифровки, как в дельта-сигма. То есть не важен сам момент срабатывания компаратора, а важен некий интеграл (кол-во нулей и едениц) за период измерения.

[zltigo]

Кто-нить в состоянии нарисовать схему...

Полагаю, что никто, кроме заявившего о сущесвовании сиего решения, но он спрятался.
А обсуждение последнее время идет уже другого девайса, на который схема представлена.

[Andreas1]

Так, давайте не сваливать в одну кучу точность измерителя, схемы измерения позволяющие компенсировать недостатки измерителя, и методики измерения.

Я уже приводил достигнутую точность измерения Uвх/Uпит, без учета точности поддержания U/2. Вроде вопросов не возникло. Добавлю, при -10...+40 С и времени измерения 300мс.

Поскольку тут речь идет о погрешности некой (кстати до сих пор неназванной) схемы с двойным интегрированием,

Как она названа в известной книге Гутникова я приводил, другий названий не встречал. Если не устраивает, можете назвать своим именем

то применительно к ним и давайте обсудим какую точность можно получить при измерении первичного параметра - напряжения или тока.

По вашему, отношение величин не может быть первичным параметром? Кстати, а что такое первичное и вторичное? Обычно первичным преобразователем называют датчик. Что в цепочке сила-сопротивление-ток-напряжение-время-число является первичным?

Ничего против не имею против обсуждения схем измерения и методик позволяющих чего-либо вторичное померять точнее, только давайте разделять понятия.

Лишь бы потом можно было объединить

[zltigo]

Как она названа в известной книге...

Не принимайте написанное на свой счет я веду разговор о mse.

По вашему, отношение величин не может быть первичным параметром?

В рамках системы "SI" - нет . Только килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела.

Что в цепочке сила-сопротивление-ток-напряжение-время-число является первичным?

Если мы обсуждаем "весы", это одно - тогда, например пишем я создал весы c четырнадцатиразрядной точностью где-то внутри которых используется интегрированный в микроконтроллер компаратор параметры которого ни на что не влияют. Если-же мы обсуждаем более четко названную вещь

На компараторе вполне успешно делал АЦП двойного интегрирования 14р точности...

То склонен предположить, что в качестве непосредственного входного параметра выступает ток или напряжение, а не высота измеряемой башни с которой сбрасывали прибор с микроконтроллером, дабы измерив время падения получить высоту башни.

[GetSmart]

Если mse не появляется здесь, то правильно делает. Судя по тому, что в самом начале ветки с ним тут разговаривали как с тупым. После этого и мне не захотелось бы раскрывать "великую" тайну.

[zltigo]

После этого и мне не захотелось бы раскрывать "великую" тайну.

"А был ли мальчик?"

[oran-be]

Я уже приводил достигнутую точность измерения Uвх/Uпит, без учета точности поддержания U/2. Вроде вопросов не возникло. Добавлю, при -10...+40 С и времени измерения 300мс.

Могли бы уточнить - точность измерялась на реальном тензодатчике или использовался эмулятор. И какой опер на входе стоял? Например, ЛМ358 и тензодатчик - несколько несовместимые вещи.

Если mse не появляется здесь, то правильно делает. Судя по тому, что в самом начале ветки с ним тут разговаривали как с тупым. После этого и мне не захотелось бы раскрывать "великую" тайну.

Насчет категоричных заявлений попросил бы воздержаться. Все отностительно. Все зависит от соотношения самопозиционирования себя в своих постах и прикладываемой к этому информаации.

[GetSmart]

Насчет категоричных заявлений попросил бы воздержаться. Все отностительно. Все зависит от соотношения самопозиционирования себя в своих постах и прикладываемой к этому информаации.

Вы же сами сверхкатегорично критиковали саму идею такого АЦП на внутреннем компараторе, пока Oldring не указал на вашу же черезмерную категоричность.

А то, как mse себя позиционировал было вполне корректным. Я уже говорил, что на его месте я бы так же общался с недообразованными критиками. Без обид. Но со стороны было виднее, что безо всяких вопросов о механизме обхода недостатков внутреннего компаратора на mse сразу же посыпались заявления о том, что такого не может быть и точка!

Сообщение отредактировал GetSmart - Nov 9 2007, 13:13

[oran-be]

Похоже, в ваших правилах как можно чаще применять Бритву Оккама...
Категоричная критика и категоричное заявление - несколько разные вещи. И читайте внимательно тему. Было заявлено, что была реализация 14-бит АЦП с применением внутреннего компаратора АВР, что естественно вызвало некоторое недоумение в определенных кругах. До сих пор, кроме надувания щек и стука кулаками в грудь, что якобы такой девайс существует, других аргументов не представлено.

[Oldring]

Вы же сами сверхкатегорично критиковали саму идею такого АЦП на внутреннем компараторе, пока Oldring не указал на вашу же черезмерную категоричность.

А то, как mse себя позиционировал было вполне корректным. Я уже говорил, что на его месте я бы так же общался с недообразованными критиками. Без обид. Но со стороны было виднее, что безо всяких вопросов о механизме обхода недостатков внутреннего компаратора на mse сразу же посыпались заявления о том, что такого не может быть и точка!

Кстати, когда-то давно реализовывал на простейшей рассыпухе АЦП двойного интегрирования с шумом меньше 20 разрядов для оптических измерений. Классическая схема. Операционник - К544УД1. Конденсатор - К73-17. Компаратор - К554СА3. Коммутатор - К590КН6. Опора - стабиллитрон с К140УД7. Однокристалка - ВЕ51. Абсолютная точность практически никакой роли не играла, поэтому её и не исследовал. Интегрировало, правда, несколько секунд - быстрее было особо не нужно. Самое сложное было - с точностью до такта однокристалки учесть суммарное время интегрирования в каждую сторону.

[mse]

О! Вот они вы где...А я думал, почикали...;О) Читаю, плАчу.
Стока умного написано, что на всё даже не ответишь. Рука не подымается. Пишите ещё...Хотя стоило бы сперва букварь какой почитать.

PS: и как мы сможем на схему посмотреть если mse не сможет ее запостить...
После этого и мне не захотелось бы раскрывать "великую" тайну...

Постить смысла нет никакого и тайны великой тоже нет: все тупо классически и без экономии спичек. Единственная "нестандартность" - выход интегратора 0...15В. Сделано было сразу, на всякий случай, может и от +5В работало бы. Критичным оказалось исполнение интегратора с малыми утечками и электроабсорбцией. Ну и кой какие алгоритмические тонкости по началу цикла измерения. Для обеспечения идентичности условий работы компаратора в начале и конце измерения. ;О) Всё...

[zltigo]

На компараторе вполне успешно делал АЦП двойного интегрирования 14р точности. Разрядность, ессно, выше. ;О) Никакихособых проблем с его параметрами не испытывал никогда. ЛМка трёхрублёвая ничем не лучше. В общем, кочайте последний дривер ruki.sys и настойчиво им овладевайте...

Стока умного написано, что на всё даже не ответишь. Рука не подымается. Пишите ещё...Хотя стоило бы сперва букварь какой почитать.

Разговор на уровне "одна баба сказала".
Мои надежды на то, что mse сможет оказаться не бабой не оправдались.

[deemon]

Кстати, когда-то давно реализовывал на простейшей рассыпухе АЦП двойного интегрирования с шумом меньше 20 разрядов для оптических измерений. Классическая схема. Операционник - К544УД1. Конденсатор - К73-17. Компаратор - К554СА3. Коммутатор - К590КН6. Опора - стабиллитрон с К140УД7. Однокристалка - ВЕ51. Абсолютная точность практически никакой роли не играла, поэтому её и не исследовал. Интегрировало, правда, несколько секунд - быстрее было особо не нужно. Самое сложное было - с точностью до такта однокристалки учесть суммарное время интегрирования в каждую сторону.

Я тоже в 80-е годы делал на подобной же дешёвой рассыпухе АЦП , только дельта-сигму . ОУ был чуть похуже - К140УД8 . Тактовая частота была 1 мгц , а коэффициент преобразования - 1 герц/мв , соответственно , при времени измерения 1 сек схема давала 6 десятичных разрядов ( соответствует примерно 20 битам ) .... очень хорошо для такого барахла Помню только , что шум был в младшем разряде , и достигал нескольких единиц .... но если вместо УД8 поставить что-то поприличнее , то шум был бы ещё гораздо меньше .
Вообще , как я мыслю , для изготовления АЦП на дешёвой элементной базе дельта-сигма лучше , чем двойное интегрирование , хотя принципы и похожы , в сущности . Если у компаратора есть , например , шумовые флуктуации порога срабатывания , то понятно же , что в дельта-сигме это будет меньше влиять , ибо временной интервал между соседними срабатываниями компаратора в методе двойного интеорирования на несколько порядков больше , соответетвенно , и "убежать" за это время этот порог может значительно дальше . ПОэтому в методе дельта-сигма решающую роль играет качество ОУ ( хотя и для его шума , ИМХО , верны те же соображения ) , ну и ключи влияют , разумеется ... а вот компаратор можно ставить вообще примитивный , или совсем обойтись без него , используя просто вход логического элемента или простую схему на одном транзисторе .

[Oldring]

Если у компаратора есть , например , шумовые флуктуации порога срабатывания , то понятно же , что в дельта-сигме это будет меньше влиять , ибо временной интервал между соседними срабатываниями компаратора в методе двойного интеорирования на несколько порядков больше , соответетвенно , и "убежать" за это время этот порог может значительно дальше .

Да нет - тут важно насколько порог убегает по отношению к скорости нарастания сигнала, и при многократном интегрировании скорости нарастания достаточно большие чтобы это было несущественным. И важны пороги только начала измерения и конца. Может быть сигма-дельта был бы получше - но тогда я был студентом и теорию сигма-дельта АЦП еще не читал Но и так получилось прилично, тем более, что доступные однокристальные АЦП такой разрядности тогда еще не появились. Помню, что чтобы увидеть низкий шум самого АЦП приходилось на вход подключать плоскую батарейку Причем медленные дрейфы сигнала устранялись при обработке - важны были разности соседних отсчетов. Полное время интегрирования сигнала было 4 секунды при дискрете таймера 51-й микросекунда.

[deemon]

Да нет - тут важно насколько порог убегает по отношению к скорости нарастания сигнала, и при многократном интегрировании скорости нарастания достаточно большие чтобы это было несущественным.

Да , кстати , и это тоже важно ! Тут со всех сторон выгода получается ..... Что меня удивляло всегда - почему такой простой и надёжный метод преобразования не применяли в отечественных цифровых вольтметрах ? Большинство приборов были 4-разрядные , и я видел только один 5-разрядный , но его АЦП был настолько громозкий и дебильно сделанный , что постоянно глючил ...... а тут - на простой и дешёвой элементной базе легко получается 6 разрядов , а цифровая часть представляет собой простой частотомер , и его можно собрать на дешёвом микропроцессоре , даже не на рассыпухе , и почему так не делали ???
Кстати , вот и современные медленные и точные 24-битные АЦП тоже все дельта-сигмы , а 24 бита - это примерно 7 десятичных разрядов . Это , надо полагать , максимально достижимая в настоящее время точность при частоте выборок порядка сотен герц . Но что характерно - если не предъявлять экстремальных требований к точности и скорости , то даже и сейчас можно не покупать специальный дорогой АЦП , а подключить к микропроцессору хороший ОУ и ключ , и сделать схему , которая легко даст 20 бит при времени измерения порядка 0,1-1 сек . Это может оказаться выгоднее по цене комплектующих .

[oran-be]

Я тоже в 80-е годы делал на подобной же дешёвой рассыпухе АЦП , только дельта-сигму . ОУ был чуть похуже - К140УД8 . Тактовая частота была 1 мгц , а коэффициент преобразования - 1 герц/мв , соответственно , при времени измерения 1 сек схема давала 6 десятичных разрядов ( соответствует примерно 20 битам ) .... очень хорошо для такого барахла Помню только , что шум был в младшем разряде , и достигал нескольких единиц .... но если вместо УД8 поставить что-то поприличнее , то шум был бы ещё гораздо меньше .
Вообще , как я мыслю , для изготовления АЦП на дешёвой элементной базе дельта-сигма лучше , чем двойное интегрирование , хотя принципы и похожы , в сущности . Если у компаратора есть , например , шумовые флуктуации порога срабатывания , то понятно же , что в дельта-сигме это будет меньше влиять , ибо временной интервал между соседними срабатываниями компаратора в методе двойного интеорирования на несколько порядков больше , соответетвенно , и "убежать" за это время этот порог может значительно дальше . ПОэтому в методе дельта-сигма решающую роль играет качество ОУ ( хотя и для его шума , ИМХО , верны те же соображения ) , ну и ключи влияют , разумеется ... а вот компаратор можно ставить вообще примитивный , или совсем обойтись без него , используя просто вход логического элемента или простую схему на одном транзисторе .

Тип используемого компаратора не указали. Если популярный 554СА3(?), популярный на те времена. то он по сравнению с Атмеловским просто суперпрецезионный. Он даже значительно лучше, чем популярный сейчас ЛМ393(339).
А в интегрирущих АЦП, скорее всего, имеет место "неявное усреднение". В принципе и из 10-битного АЦП последовательного приближения также можно извлечь 14 и даже 16 разрядов, только придеться произвести много измерений и потом усреднить результат. Так же и в дельта-сигме ввиду частого срабатывания компаратора скорее всего имеет место понижение его шума через усреднение. В Ацп двойного интегрирования компаратор срабатывает 2 раза за цикл и поэтому важна его точность. Зато интегируются входные шумы и шумы операционника.

[deemon]

Тип используемого компаратора не указали. Если популярный 554СА3(?), популярный на те времена. то он по сравнению с Атмеловским просто суперпрецезионный. Он даже значительно лучше, чем популярный сейчас ЛМ393(339).

Так в этой схеме можно обойтись даже и без компаратора , используя просто вход логики , при этом лишь немножко увеличивается шум , что сказывается на коротких интервалах измерения ...... так что компаратор от процессора Атмел скорее всего подойдёт А 554СА3 - хороший компаратор , это же , если мне память не изменяет , LM311 передранный .

Вообще-то , хоть я и не программист , но думаю , что реализация этой дельта-сигмы на процессоре не должна быть сложной , и уж точно будет проще метода двойного интегрирования . Там из аналоговой части останется только ОУ и один ключ ( лучше токовый , дифференциального типа , но пойдёт и обычный КМОП ключ ) , а всё остальное , включая компаратор - будет в составе процессора . Просто и удобно .

Сообщение отредактировал deemon - Nov 11 2007, 15:20

[rezident]

Вообще-то , хоть я и не программист , но думаю , что реализация этой дельта-сигмы на процессоре не должна быть сложной , и уж точно будет проще метода двойного интегрирования . Там из аналоговой части останется только ОУ и один ключ ( лучше токовый , дифференциального типа , но пойдёт и обычный КМОП ключ ) , а всё остальное , включая компаратор - будет в составе процессора . Просто и удобно .

Извиняюсь, что не про AVR, но на MSP430 со встроенным компаратором сигма-дельта реализуется на одном резисторе и одном конденсаторе. В качестве опоры напряжение питания, но, благодаря малому потреблению MSP430, его в принципе можно запитать прямо от выхода большинства интегральных ИОН. При частоте тактирования 8МГц получается разрешение около 12р за 10мс.
А вот пример использования встроенного в MSP430 компаратора в качестве узла АЦП с двойным интегрированием (у TI он именуется slope ADC).
P.S. вот тут более подробно про slope ADC.

[deemon]

Кстати , технология slope ADC , описанная выше - это не двойное интегрирование , а разновидность преобразования напряжение-время ( сопротивление-время ) с подсчётом этого времени процессором . Там в самом простом случае в расчёт входит ёмкость конденсатора , отсюда и меньшая точность . Зато ОУ на надо , и схема ещё проще В некоторых случаях - нормальное решение , особенно если применить трюк с поочерёдным разрядом кондёра то через измеряемый резистор , то через образцовый , как сделано в той статье . Это как раз позволяет устранить главный недостаток - влияние ёмкости конденсатора ....

То же можно сказать и про упрощённую схему delta-sigma без ОУ . Проще схема , но меньше точность - входное напряжение не интегрируется на конденсаторе , и это увеличивает влияние шумов и наводок , также и больше требовния к качеству компаратора - его сдвиг складывается с сигналом .

Сообщение отредактировал deemon - Nov 11 2007, 20:09

[rezident]

Кстати , технология slope ADC , описанная выше - это не двойное интегрирование , а разновидность преобразования напряжение-время ( сопротивление-время ) с подсчётом этого времени процессором .

Ну да, в этом примере на диаграмме не двойное интегрирование. Там сравниваются времена разряда одного и того же конденсатора через образцовый резистор и через измеряемый.

больше требовния к качеству компаратора - его сдвиг складывается с сигналом .

У компаратора в MSP430 есть фишка, состоящая в том, что изменяя значение всего одного управляющего бита можно поменять между собой подключение входов компаратора к входным пинам. В примере этот факт отражен. Во время одного полного измерения входы компаратора однократно меняются между собой так, что смещение входов оказывается скомпенсированным.

[deemon]

У компаратора в MSP430 есть фишка, состоящая в том, что изменяя значение всего одного управляющего бита можно поменять между собой подключение входов компаратора к входным пинам. В примере этот факт отражен. Во время одного полного измерения входы компаратора однократно меняются между собой так, что смещение входов оказывается скомпенсированным.

А вот это кстати остроумно !

[Oldring]

Что меня удивляло всегда - почему такой простой и надёжный метод преобразования не применяли в отечественных цифровых вольтметрах ? Большинство приборов были 4-разрядные , и я видел только один 5-разрядный , но его АЦП был настолько громозкий и дебильно сделанный , что постоянно глючил ...... а тут - на простой и дешёвой элементной базе легко получается 6 разрядов , а цифровая часть представляет собой простой частотомер , и его можно собрать на дешёвом микропроцессоре , даже не на рассыпухе , и почему так не делали ???
Кстати , вот и современные медленные и точные 24-битные АЦП тоже все дельта-сигмы , а 24 бита - это примерно 7 десятичных разрядов . Это , надо полагать , максимально достижимая в настоящее время точность при частоте выборок порядка сотен герц .

Дело в том, что это 20-24 разряда не точности, а шума и диффнелинейности.

А в интегрирущих АЦП, скорее всего, имеет место "неявное усреднение". В принципе и из 10-битного АЦП последовательного приближения также можно извлечь 14 и даже 16 разрядов, только придеться произвести много измерений и потом усреднить результат.

Нет, конечно. В многоцикловых интегрирующих АЦП имеет место совершено явное усреднение. Причем, с взаимной компенсацией погрешностей соседних циклов. Это приводит к уменьшению СКО шума пропорционально времени измерения, а не корню квадратному из времени измерения, как при усреднении потом в цифре. Кстати, сигма-дельта АЦП до некоторой степени обладают тем же свойством - пока все не упирается в шумовой пол.

[deemon]

Дело в том, что это 20-24 разряда не точности, а шума и диффнелинейности.

Не понятно ..... а чем плох дельта-сигма измерительный АЦП в смысле диффнелинейности ? Как раз с этим у него нет проблем , ИМХО . Я так мыслю , что главное - шумы отфильтровать ( усреднить ) , а с линейностью там и так всё ОК , по самому принципу так выходит .

[Oldring]

Не понятно ..... а чем плох дельта-сигма измерительный АЦП в смысле диффнелинейности ? Как раз с этим у него нет проблем , ИМХО . Я так мыслю , что главное - шумы отфильтровать ( усреднить ) , а с линейностью там и так всё ОК , по самому принципу так выходит .

Так диффнелинейность как раз хороша, о чем я и написал. Интегральная нелинейность тоже приличная - хоть и не 24 разряда. Все-таки очевидно неидельности компонентов дают о себе знать. Хуже всего со смещением нуля и погрешностью полной шкалы. Это линейные искажения

[GetSmart]

Так диффнелинейность как раз хороша,

Наверное всё-таки дифлинейность...