ADS1251, Single Power only? Опции

[jorikdima]

Приветствую.
Объясните мне плиз в очередной раз простую вещь по поводу Single Power supply и dual power supply. Вот в частности касаемо сигма-дельта ацп от ТИ ADS1251. В даташите указано что он питается от +5 вольт, а REF ему для симметрии надо подавать VDD/2. Могу ли я запитать его от +-2.5В, а Vref посадить на землю? Или я совсем ?
Мне надо оцифровывать биполярный сигнал в диапазоне +-400мВ где-то, вот и хочется воспользоваться.
В этом случае, правда возникает проблема с логическими уровнями цифровой части (SPI), ну... можно воспользоваться ads1254. у которого отдельные питания на цифру и аналог.
Спасибо.

[domowoj]

Разделение питания делается для уменьшения погрешностей преобр.
В вашем случае все равно придется усиливать вх. сигнал, кто же вам запрещает сделать подпорку в пол опорного.

[jorikdima]

Разделение питания делается для уменьшения погрешностей преобр.

Знаю. Но ведь можно и воспользоваться для приложения разного по значению напряжения питания.

В вашем случае все равно придется усиливать вх. сигнал, кто же вам запрещает сделать подпорку в пол опорного.

Спасибо. Ждал я этого вопроса, собственно мне надо было изначально привести аргументы.
Дело в том, что на входе стоит инструментальный усилитель, который питается +-2.5В. Можно усилить им сигнал и добавить подпорку на 1.25 скажем. Тем самым, загнав сигнал в диапазон 0..2.5. Но на входе присутствует постоянная составляющая (паразитная вообще говоря) и она усилится вместе с сигналом. Получается, что максимум, на что я смогу усилить вход это 2.5/2/0.4 ~=3. Только в этом случае я гарантирую, что сигнал будет в диапазоне положительных уровней и смогу послать сигнал на АЦП.
Ежели я откажусь от однополярного питания АЦП, а сделаю его тоже +-2.5, то я смогу использовать весь диапазон напряжения питания и иметь усиление в первом каскаде 2.5/0.4 = 6. БОльшее усиление весьма предпочтительно в моем случае и не хочется отказываться от такой возможности.
Вариант как Вы предложили конечно рассматривался мной, но хочется все же +-2.5В иметь на питании аналоговой части АЦП и 0..3 на цифровой. Это возможно с таким АЦП?

[Herz]

Знаю. Но ведь можно и воспользоваться для приложения разного по значению напряжения питания.

Спасибо. Ждал я этого вопроса, собственно мне надо было изначально привести аргументы.
Дело в том, что на входе стоит инструментальный усилитель, который питается +-2.5В. Можно усилить им сигнал и добавить подпорку на 1.25 скажем. Тем самым, загнав сигнал в диапазон 0..2.5. Но на входе присутствует постоянная составляющая (паразитная вообще говоря) и она усилится вместе с сигналом. Получается, что максимум, на что я смогу усилить вход это 2.5/2/0.4 ~=3. Только в этом случае я гарантирую, что сигнал будет в диапазоне положительных уровней и смогу послать сигнал на АЦП.
Ежели я откажусь от однополярного питания АЦП, а сделаю его тоже +-2.5, то я смогу использовать весь диапазон напряжения питания и иметь усиление в первом каскаде 2.5/0.4 = 6. БОльшее усиление весьма предпочтительно в моем случае и не хочется отказываться от такой возможности.
Вариант как Вы предложили конечно рассматривался мной, но хочется все же +-2.5В иметь на питании аналоговой части АЦП и 0..3 на цифровой. Это возможно с таким АЦП?

Что-то тут напутано. Что Вы называете постоянной составляющей на входе? Синфазное напряжение или составную часть дифференциального? Меняется ли она произвольно и непредсказуемо? Вообще-то ИУ для симметричных сигналов. Если же это не так, постоянная составляющая усилится в любом случае. А вход REF у ИУ для того, чтобы сместить выход на определённую величину. Например, подав на него 2.5В, получим: 0.4В х 6 + 2.5В = 5В. Как видите, АЦП вполне можно питать однополярным.

[jorikdima]

Что-то тут напутано. Что Вы называете постоянной составляющей на входе? Синфазное напряжение или составную часть дифференциального?

жирным

Меняется ли она произвольно и непредсказуемо?

да в пределах +-400мВ

Вообще-то ИУ для симметричных сигналов. Если же это не так, постоянная составляющая усилится в любом случае.

В этом и проблема. И ФВЧ на вход не поставить.

А вход REF у ИУ для того, чтобы сместить выход на определённую величину. Например, подав на него 2.5В, получим: 0.4В х 6 + 2.5В = 5В. Как видите, АЦП вполне можно питать однополярным.

Так это я знаю. Но в этом случае мне придется питать ОУ напряжением +5В на положительном питании и -5В (ну или хотябы -2,5В) на отрицательном. Это во-первых, не подходит для моего ОУ (хотя это не главное, в принципе можно расмотреть замену) ибо у него максимум питания от+ до - 5,5В. Во-вторых, просто не удобно, ибо придется где то создавать питания +5, +2,5, -5(-2,5), а это для меня проблема. А вот если бы можно было АЦП запитать +-2,5, то эти же напряжения пошли бы и на питания ОУ и подпорку в 2.5В не надо было бы делать, так как REF ОУ сажался бы на землю.

Простейший дифференциальный усилитель на одном R-R ОУ и четырех резисторах решает эту проблему при однополярном питании и Ку = 6.

подпереть входной сигнал через резистивный сумматор? Входное сопротивление при этом пострадает, а это критично.

[alexkok]

подпереть входной сигнал через резистивный сумматор? Входное сопротивление при этом пострадает, а это критично.

Ничего не надо подпирать.
Найдите в любом букваре схему дифференциального усилителя.
Про входное сопротивление в первом посте не было ни слова.

[jorikdima]

Ничего не надо подпирать.
Найдите в любом букваре схему дифференциального усилителя.
Про входное сопротивление в первом посте не было ни слова.

а первом посте про АЦП вообще спрашивалось
источник сигнала ЭКГ электрод. Там допустима постоянная составляющая в +-400мВ (если с запасом), а уровень полезного сигнала до 5мВ. Выходное сопротивление источника до 5кОм.

[alexkok]

а первом посте про АЦП вообще спрашивалось
источник сигнала ЭКГ электрод. Там допустима постоянная составляющая в +-400мВ (если с запасом), а уровень полезного сигнала до 5мВ. Выходное сопротивление источника до 5кОм.

Для определенности возьмем обозначения резисторов отсюда
Тогда если принять входное сопротивление Rin, Ку = 6, получим
R1 = R3 = Rin / 6,
R2 = R4 = Rin * 5/6.
R1 подключается к земле источника, R3 - вход, R4 к опоре 2.5В.

[jorikdima]

Для определенности возьмем обозначения резисторов отсюда
Тогда если принять входное сопротивление Rin, Ку = 6, получим
R1 = R3 = Rin / 6,
R2 = R4 = Rin * 5/6.
R1 подключается к земле источника, R3 - вход, R4 к опоре 2.5В.

нет у источника земли, у него дифф выход. То есть нельзя подключать один из выходов электрода к общему проводу. Второе, входное сопротивление данной схемы будет определяться примерно суммой R3 R4 насколько я понимаю. Сделать его надо большим, более 1МОм. Учитывая очень слабые сигналы на входе (от 30мкВ до 10 мВ) R4 должен быть ного больше R3, чтоб на резистивном делителе слабый сигнал не ослаб еще больше. А это соотношение не позволит "поднять" входной сигнал на достаточный уровень.

К примеру, если R4 = 1М R3=100k, то входной сигнал будет ослаблен на R4/(R3+R4)~0.9 при этом если R4 подключить к опоре 2,5, то вход поднимется на 2,5*R3/(R3+R4)~0.1*2,5В

То есть тут поднять биполярный сигнал в диапазон положительных питаний ОУ означает ослсбить входной сигнал.

Спасибо за уделение внимания.