Кто сколько бит реально "выжимал" из АЦП в MSP430AFE2xx ? Опции

[InsolentS]

Как я понял, SD24_A - это тот же SD16, только вид сбоку. 3 разработчика абсолютно независимо друг от друга сделали платы на данном процессоре, написали разные прошивки, но результат один - не больше 15бит

[rezident]

"не больше 15 бит" это чего? Эффективная разрядность 15 бит?

[Psych]

Как я понял, SD24_A - это тот же SD16, только вид сбоку. 3 разработчика абсолютно независимо друг от друга сделали платы на данном процессоре, написали разные прошивки, но результат один - не больше 15бит

Значит разработчики хреново сделали аналоговую часть. Если конечно речь идет о разбросах в последних битах. Или диапазон входных значений мал и применять 24-битный ацп явно не к чему.

[InsolentS]

Значит разработчики хреново сделали аналоговую часть. Если конечно речь идет о разбросах в последних битах. Или диапазон входных значений мал и применять 24-битный ацп явно не к чему.

15бит получаем эффективных, остальные разряды шумят.
Диапазон входных значений -0.6 - +0.6в, используем внутренний ref. А сколько бит получалось у Вас?
К слову, на плате с ацп ad7793, выполненной по схожей топологии, мы без проблем получаем положенные 21бит.

[InsolentS]

Кто-нибудь вообще, кроме нас, с этими камушками работал?

[Shread]

Использовал, не хуже 18 бит получалось. То что вы описали наблюдал, когда на опорнике и на питании проца были только 0.1 кондеры типоразмера 0603(в сравнении с 0805 у них выше ESR), когда добавили танталы по питанием эффект исчез. Ну и как выше сказали разводка платы не маловажное значение имеет. Если все три разработчика не читали рекомендации производителя.. то тоже могут быть проблемы.

[InsolentS]

Использовал, не хуже 18 бит получалось. То что вы описали наблюдал, когда на опорнике и на питании проца были только 0.1 кондеры типоразмера 0603(в сравнении с 0805 у них выше ESR), когда добавили танталы по питанием эффект исчез. Ну и как выше сказали разводка платы не маловажное значение имеет. Если все три разработчика не читали рекомендации производителя.. то тоже могут быть проблемы.

О! Это очень интересно!
Просто заменили 0603 на 0805? Или увеличили номинал? Танталы только на питание? Или на опорник тоже?

[MrYuran]

О! Это очень интересно!
Просто заменили 0603 на 0805? Или увеличили номинал? Танталы только на питание? Или на опорник тоже?

Вроде бы даже на обычные MSPшки в руководстве рекомендуется вешать по 10 мелкофарад на каждое питание и на Ref.
Плюс правильная разводка земель "звездой"

[InsolentS]

Поставил 4,7u тантал + 0.1u 0805 на питание и 4,7u тантал + 0.4u 0805 на опору.
Ситуация не изменилась, всё те же 15 бит Сигнал подаю с внешнего источника и с внутреннего короткозамкнутого входа - результат один

Вот фрагмент разводки одной из плат. Не пойму, что тут можно сделать не так, чтобы потерять аж 3 бита. Земли соединены звездой у электролита по питанию. Питание платы от батарейного источника.

Вроде бы даже на обычные MSPшки в руководстве рекомендуется вешать по 10 мелкофарад на каждое питание и на Ref.
Плюс правильная разводка земель "звездой"

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Shread]

Не нравится такой вариант разводки совершенно. Я так понимаю что вы разделили аналоговую и цифровую часть таким образом. Земляные шины от разных модулей должны приходить в одну точку, например на конденсатор в стабилизаторе питания. А у вас они раскиданы неведомо куда и при этом непонятно как далее объединены.

[rezident]

Ситуация не изменилась, всё те же 15 бит Сигнал подаю с внешнего источника и с внутреннего короткозамкнутого входа - результат один

А на время преобразования у вас ядро "усыпляется"?

[Василий123]

Вот фрагмент разводки одной из плат. Не пойму, что тут можно сделать не так, чтобы потерять аж 3 бита. Земли соединены звездой у электролита по питанию. Питание платы от батарейного источника.

Разводка неправильная. По крайней мере в той части, которая касается разводки земли.
Чтобы прояснить ситуацию, вот фрагмент из одного из учебников:

"Чувствительные аналоговые компоненты, такие как усилители и источники опорного напряжения, всегда подключаются и развязываются на аналоговой заземляющей поверхности. АЦП и ЦАП (и другие ИС со смешанными сигналами) с небольшими цифровыми токами обычно должны рассматриваться как аналоговые компоненты, и также заземляться и развязываться на аналоговой заземляющей поверхности. На первый взгляд это может показаться несколько противоречивым, т.к. преобразователь имеет и аналоговый, и цифровой интерфейс, и он имеет выводы, обычно обозначенные как аналоговое заземление (AGND) и цифровое заземление (DGND). Схема, показанная на рисунке 10.17, поможет разобраться с этим кажущимся затруднением.

Внутри микросхем, которые имеют как аналоговую, так и цифровую схемы, например АЦП или ЦАП, "земли" обычно разделяются, для предотвращения влияния цифровых сигналов на аналоговую часть. На рис. 10.17. показана упрощенная модель преобразователя. Проектировщик ИС ничего не может поделать с индуктивностью и сопротивлением соединений, идущих от контактов на кристалле к выводам корпуса ИС, только оставить их как есть. Цифровые токи, имеющие резкие перепады, создают напряжение в точке B, которое неизбежно передается в точку A аналоговой схемы через паразитную емкость Cпараз. К тому же неизбежно присутствует паразитная емкость между каждым выводом корпуса ИС, равная приблизительно 0,2пФ. И задача проектировщика ИС - заставить микросхему работать, несмотря на это. Однако для того, чтобы предотвратить дальнейшее влияние, выводы AGND и DGND должны быть соединены с аналоговой заземляющей поверхностью кратчайшим путем. Любой дополнительный импеданс в соединении DGND с "землей" приведет к образованию дополнительного цифрового шума в точке B, что, в свою очередь, наведет дополнительный цифровой шум в аналоговой схеме за счет паразитной емкости.

Обратите внимание, что при соединении DGND с цифровой заземляющей поверхностью напряжение шума Vшума будет прикладываться между выводами AGND и DGND, что приведет к неудаче!

Обозначение вывода микросхемы как "DGND" говорит о том, что этот вывод связан с цепью заземления цифровой части ИС. Но это не подразумевает, что этот вывод должен быть соединен с цифровым заземлением системы."

Эскизы прикрепленных изображений

 

[InsolentS]

Не нравится такой вариант разводки совершенно. Я так понимаю что вы разделили аналоговую и цифровую часть таким образом. Земляные шины от разных модулей должны приходить в одну точку, например на конденсатор в стабилизаторе питания. А у вас они раскиданы неведомо куда и при этом непонятно как далее объединены.

Земли приходят в одну точку, в вывод конденсатора питания (электролит на входе схемы)

А на время преобразования у вас ядро "усыпляется"?

В AFE есть такая возможность? Интересная мысль, надо попробовать ..

Разводка неправильная. По крайней мере в той части, которая касается разводки земли.
Чтобы прояснить ситуацию, вот фрагмент из одного из учебников:

Большое спасибо, очень интересная информация! В будущем постараюсь её использовать.
Т.е. сейчас мне надо попробовать соединить земли и питания рядом с процессором?

[tyro]

Разводка неправильная. По крайней мере в той части, которая касается разводки земли.
Чтобы прояснить ситуацию, вот фрагмент из одного из учебников:

А название и имя автора(ов) у учебника имеются? Может даже ссылка есть?

[Василий123]

А название и имя автора(ов) у учебника имеются? Может даже ссылка есть?

http://digital.sibsutis.ru/LIB/Kester/10.pdf

[rezident]

Наверное имеет смысл дать ссылку на только на одну главу, а на всю книгу Уолта Кестера.
Кестер У. Проектирование систем цифровой и смешанной обработки сигналов

В AFE есть такая возможность? Интересная мысль, надо попробовать ..

Усыплять ядро можно в любом кристалле MSP430. Это совершенно штатная/стандартная "фича".

[tyro]

Василий123, спасибо.

Наверное имеет смысл дать ссылку на только на одну главу, а на всю книгу Уолта Кестера.

Несомненно . Большое Спасибо.

[E.V.G.]

Ещё хочу обратить внимание на то, что должно быть заземление всех приборов, компьютера и отлаживаемого изделия. Желательно включить все приборы в розетки, расположенные рядом и подключенные к одной фазе и одной точке заземления. Если используете внешний генератор для подачи тестирующих сигналов, то подводите к плате экранированным кабелем с оплеткой до самой платы. Иначе полезет наводка 50Гц и будут биения в коде АЦП. Ещё хорошо бы фильтровать код АЦП. Я люблю использовать скользящее среднее для не быстро меняющихся сигналов. Такой способ позволяет не использовать LPM_ режимы.

[InsolentS]

Ещё хочу обратить внимание на то, что должно быть заземление всех приборов, компьютера и отлаживаемого изделия. Желательно включить все приборы в розетки, расположенные рядом и подключенные к одной фазе и одной точке заземления. Если используете внешний генератор для подачи тестирующих сигналов, то подводите к плате экранированным кабелем с оплеткой до самой платы. Иначе полезет наводка 50Гц и будут биения в коде АЦП. Ещё хорошо бы фильтровать код АЦП. Я люблю использовать скользящее среднее для не быстро меняющихся сигналов. Такой способ позволяет не использовать LPM_ режимы.

Большое спасибо за ответ!
К счастью, ко всем этим рекомендациям я пришел по-очереди сам, причем именно в таком порядке, как Вы их перечислили

[InsolentS]

Использовал, не хуже 18 бит получалось. То что вы описали наблюдал, когда на опорнике и на питании проца были только 0.1 кондеры типоразмера 0603(в сравнении с 0805 у них выше ESR), когда добавили танталы по питанием эффект исчез. Ну и как выше сказали разводка платы не маловажное значение имеет. Если все три разработчика не читали рекомендации производителя.. то тоже могут быть проблемы.

Не могли бы Вы в общих словах описать топологию Вашей платы? Или, может быть, даже скриншот участка, где установлен AFE?

[Shread]

У меня нет сейчас доступа к файлам разводки той платы да и самой платы тоже, конкретно с тем процессором я работал на чужой плате, но к счастью она была разведена хорошо.
Вам дали абсолютно верные рекомендации касательно разводки платы вообще. Касательно же вашего комментария, что земли соединяются в одной точке - даже по вашему участку разводки видно, что это не так.

[InsolentS]

У меня нет сейчас доступа к файлам разводки той платы да и самой платы тоже, конкретно с тем процессором я работал на чужой плате, но к счастью она была разведена хорошо.
Вам дали абсолютно верные рекомендации касательно разводки платы вообще. Касательно же вашего комментария, что земли соединяются в одной точке - даже по вашему участку разводки видно, что это не так.

Ок, ясно, спасибо за ответ.
По поводу разводки, вот она целиком, желтым обведено место, где соединяются земли:

Эскизы прикрепленных изображений

 

[dinam]

Странно всё это. У разработчиков AD похоже нет окончательного мнения по этому вопросу. Я руководствовался CN0119 куда подключать DVDD. К сожалению сейчас сразу не могу сказать сколько у меня разрядов не шумят.

[sensor_ua]

Насчет разводки земель - скорее неправильно, чем правильно. Рекомендую всё-таки ознакомиться с материалами семинара ADI http://www.autex.spb.ru/download/seminar/s...us/sensor10.pdf
(выше, как понял, уже на этот материал давали другую ссылку). В смежной теме http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=985060 также оперируют этими материалами

[Rst7]

По поводу разводки, вот она целиком, желтым обведено место, где соединяются земли:

Есть мнение, что надо взять незапаяный проц и измерить тестером сопротивление между ножками AVSS и DVSS. Если там коротыш (внутри проца, аки у Atmel), то однозначно Вашу перемычку между землями надо разрывать и переносить под проц.