Преобразователь напряжения ЦАП для калибровки АЦП Опции

[Шуба]

Всем доброго времени суток!

Стоит задача в прецизионной калибровки АЦП. Откалибровать нужно от -13В до +13В с шагом 1В, опорное напряжение +14В. Калибровать думал с помощью ЦАП и ОУ (140УД17А, зарубежный аналог нежелателен) с усилением сигнала, ЦАП выдает от 0 до +3В.

Думал реализовать входной каскад на инвертирующем и неинвертирующем усилителе с Ку=1, а переключать между повторителем и инвертором можно было с помощью аналогового ключа. Запутался с учетом входного тока ОУ, который равен не более 2 нА, не хотелось бы ставить низкоомные резисторы...

Нуждаюсь в советах по поводу реализации схемы и выборе элементов! Да и вообще у кого какие есть предложения?! Очень нужна помощь толковых людей!

[Xenia]

Стоит задача в прецизионной калибровки АЦП. Откалибровать нужно от -13В до +13В с шагом 1В, опорное напряжение +14В. Калибровать думал с помощью ЦАП и ОУ (140УД17А, зарубежный аналог нежелателен) с усилением сигнала, ЦАП выдает от 0 до +3В.
Думал реализовать входной каскад на инвертирующем и неинвертирующем усилителе с Ку=1, а переключать между повторителем и инвертором можно было с помощью аналогового ключа. Запутался с учетом входного тока ОУ, который равен не более 2 нА, не хотелось бы ставить низкоомные резисторы...

Я поняла вашу проблему так, что АЦП у вас биполярный (от -13В до +13В), а ЦАП способен выдавать только положительное напряжение.

В этом случае я бы не стала заниматься переключениями, инвертирующими выходное напряжение ЦАП, а совместила бы землю ЦАП с минусом питания АЦП. И от этой же базы усилитель на ОУ поставила, чтобы усиливал +3В от ЦАП до +26В. Тогда ЦАП вместе с тем усилителем будет выдавать напряжение от 0В до +26В, а АЦП-лю из-за смещенной базы (относительно минуса питания) будет казаться, что это напряжение изменяется в интервале от -13В до +13В. Что и требовалось в задаче.

P.S. Обычно на похожие хитрости идут, когда монополярный АЦП пытаются превратить в псевдобиполярный. А здесь тоже самое, только наоборот.

[Шуба]

Я поняла вашу проблему так, что АЦП у вас биполярный (от -13В до +13В), а ЦАП способен выдавать только положительное напряжение.

В этом случае я бы не стала заниматься переключениями, инвертирующими выходное напряжение ЦАП, а совместила бы землю ЦАП с минусом питания АЦП. И от этой же базы усилитель на ОУ поставила, чтобы усиливал +3В от ЦАП до +26В. Тогда ЦАП вместе с тем усилителем будет выдавать напряжение от 0В до +26В, а АЦП-лю из-за смещенной базы (относительно минуса питания) будет казаться, что это напряжение изменяется в интервале от -13В до +13В. Что и требовалось в задаче.

Спасибо за идею и совет! Интересное решение! Но ЦАП от контроллера, наверное не лучшее решение землю ЦАП контроллера соединить с -15В АЦП... Но идею я вашу понял.

Трудно Вам помочь. Вы же не написали, с какой точностью, какой АЦП, какой ЦАП, какой имеется источник опорного напряжения и другие подробности. Не написали. И не нарисовали.

ЦАП будет использоваться от микроконтроллера 1986BE91T, АЦП - 1586ПВ2У, но включится по схеме на диапазон входного напряжения от -Uref до +Uref, точность калибровки в районе 0,05%. Источник опорного напряжения на +14В был рассчитан на стабилитроне 142ен19 с 27В до 14, опорное для контроллера было аналогично сформировано только из 5В в 3.3В. Могу скинуть полную схему своей макетной платы, если будет нужно

Сообщение отредактировал Шуба - Apr 1 2015, 11:16

[Tanya]

Спасибо за идею и совет! Интересное решение! Но ЦАП от контроллера, наверное не лучшее решение землю ЦАП контроллера соединить с -15В АЦП... Но идею я вашу понял.



ЦАП будет использоваться от микроконтроллера 1986BE91T, АЦП - 1586ПВ2У,

А какая разрядность Вашего ЦАП, и какова его паспортная точность? И у АЦП.

[Шуба]

А какая разрядность Вашего ЦАП, и какова его паспортная точность? И у АЦП.

ЦАП - 12 разрядов, ИНЛ +-2 ЕМР, ДНЛ +-1 ЕМР, Напряжения смещения +-2 ЕМР.

АЦП - 12 разрядов, точность +-0,5%

Вроде бы так, я может быть слегка завысил требуемую точность для калибровки

[AndreyVN]

ЦАП - 12 разрядов, ИНЛ +-2 ЕМР, ДНЛ +-1 ЕМР, Напряжения смещения +-2 ЕМР.

АЦП - 12 разрядов, точность +-0,5%

Вроде бы так, я может быть слегка завысил требуемую точность для калибровки

А опорное уже есть?
Если нет, могу посоветовать посмотреть в сторону AD584.

Я бы делил опорное матрицей прецезионных резисторов с коммутацией на герконах, дабы исключить все погрешности возникающие в аналоговых цепях. И назвал бы его "калибратор с простой и наглядной схемой" Наверное, требований к габаритам и быстродействию калибратора - нет.

PS: Пардон, 3 вольта не хватет, AD584 выдает до 10В, автору нужно +,- 13В.