Калибровка AD7732, Калибровка АЦП Опции

[Leonmezon]

ДОбрый день.
Возникла необходимость (и соотвественно сложность) в калибровке АЦП AD7732.
Сейчас без калибровки получаю напряжение так (пример на 1 АЦП из 3 - все через цфировую логику подключены к Atmega640):
//Чтение регистра ADC Status
PORTF&=~BIT(0); // CS1 установить в 0 - выбор 1 АЦП
NOP();
SpiWriteByte(0x04+0x40);
reg=SpiReadByte();
// Выбор канала готовых данных (аппаратно RDY дает сигнал только о готовности данных,без указания канала
switch (reg)
{
case 0x01:
{
// Установка чтение 0 канала данных
//Устанавливаем регистр для чтения - выходные данные 24 бит - 3 байта
SpiWriteByte(0x08+0x40);
}
break;
case 0x04:
{
// Установка чтение 1 канала данных
//Устанавливаем регистр для чтения - выходные данные 24 бит - 3 байта
SpiWriteByte(0x0A+0x40);
}
break;
case 0x05:
{
// Установка чтение 0 канала данных
//Устанавливаем регистр для чтения - выходные данные 24 бит - 3 байта
SpiWriteByte(0x08+0x40);
}
break;
default: { return (0x00);}
}
//Чтение данных из регистра АЦП
// Читаем и заносим в буфер
SPDR = 0x00;
while (!(SPSR&0x80)); // ожидание готовности порта, прежде чем считывать
A=SPDR; //считать SPDR - 1 байт
SPDR = 0x00;
while (!(SPSR&0x80)); // ожидание готовности порта, прежде чем считывать
B=SPDR; //считать SPDR - 2 байт
SPDR = 0x00;
while (!(SPSR&0x80)); // ожидание готовности порта, прежде чем считывать
C=SPDR; //считать SPDR - 3 байт
// Закрываем АЦП
PORTF|=BIT(0); // CS1 установить в 1
// Получаем длиное целое из полученных байт
// с учетом что первым идет старший байт
rez=(C+(B<<8)+(A<<16));
// Далее преобразуем с типу double и Преобразуем к напряжению
U=(((double)(rez))*10)/0xFFFFFF; // Получаем напряжение от 0 до 10 В
// Отнимаем 5 В - для сдига в биполярный сигнал - получаем изменение напряжения от -5 до 5 В
U=U-5;
// Преобразуем в микровольты и возращаем результат
rez=(signed long)(U*1000000);
return (rez);

В целом работает не плохо, но возникла задача повысить точность установки нуля. Для этого удобно использовать внутреннею калибровку АЦП. А здесь возникает сложность: чития даташит не фига не понятно, а имеено: (привожу формулу из даташита для калибровки )

For bipolar ranges:
Data = ((ADC result – ADC ZS Cal. reg.) × ADC FS Reg./400000h + 800000h – Ch. ZS Cal. reg.) × Ch. FS Cal. reg./200000h
Where the ADC result is in the range of 0 to FFFFFFh.

Вопрос: как изменяется Data? (с учетом что ADC result может быть меньше ADC ZS Cal.reg.????) и как от нее перейти к напряжению, т.е. как после этой формулы получить для возращения микровольты?

[Rockstein]

Спасибо за подробное объяснение калибровки, я тоже из даташита не совсем все понял. У меня с AD7732 проблемы немного другого характера: Ни с того, ни с сего появляються выбросы одновременно по всем двум каналам. К сожалению картинку не могу выложить, выложу завтра. Если все хорошо то шумит где-то порядка 10ppm от установленного значения (где-то в середине диапазона около 0x7FFFFF). А вдруг некоторое время начинает делать выбросы до 1 промили от значения. И через секунду или даже минуту опять все как было. Причем полоса на протяжении всех выбросов ровненькая. Как будто где-то несколько бит неправильно считываються. Еще интерссно, что выбросы в основном в сторону нуля, тоесть вниз. Другими словами полоса, значения прыгают вниз и каждый раз на тысячную от измеряемого значения.

Подключенный логический анализатор показывает, что данные скачут действительно на SDI сигнале и микроконтроллер тут не причем. Скачки наблюдаются в зависимости от измеряемого значения, даже в саршем байте. всегда где-то на одну тысячную от значения.

Непонятно, почему они апереодически появляються и изчезают. Почему полоса ровненькая, как будто под линейку подровняли. Почему абсолютная величина скачка зависит от значения. Я уже все что мог перепробовал. На первой плате такого не наблюдалось. К сожалению ее уже продали. Да и заметили бы такие скачки сразу.

Буду благодарен за помощь, голова уже вскипела

[DS]

А питание как ? Земля ? 1/1000 от значения уже весьма небольшое по абсолютной величине напряжение. Похоже на ВЧ компоненту в сигнале, сбивающую внутренний фильтр АЦП.

[Rockstein]

А питание как ? Земля ? 1/1000 от значения уже весьма небольшое по абсолютной величине напряжение. Похоже на ВЧ компоненту в сигнале, сбивающую внутренний фильтр АЦП.

Сегодня, кажется, продвинулся в догадках. Сначала отвечу на ваш пост. Питание 5вольт аналог и 5 водль дигитал от раздельных трансформаторов, потом на LT1763 стабилизируется. На плате земли соединены в одной точке перемычкой и между двумя AVCC и DVCC стоит шотки диод, предотрващяющий latchup, но это больше нужно для DAC1220, который тоже неподалеку. Все дигитальные сигналы конверторов через оптроны развязаны с микроконтроллером. Микроконтроллер получает свое напряжение со своего трансформатора. Опорное ADR441, на обеих входах инструментальный AD8221 с фильтром на входе от ВЧ, кажеться 10нф и 100Ом в обеих +In -In и 1нФ между ними. Это все было о прекрасном

Теперь о грустном. На плате два таких вот АЦП и такт 2,5Мгц к ним обоим подведен, чтобы синхронно оба меряли. Запускается измерение на обоих одновременно и считывается по очереди. Так вот, генератор сделан по известной схеме из кварца и двух инверторов 74ACT04. Жалею что не взял готовый герератор в металлическом корпусе. И питается это все от DVCC, но находится в грязной часте платы. ВЧ сигнал 2,5Мгц не то чтобы очень, но удален от шины SPI, которая заведена на все конвертеры.

Что было сделано: чтобы исключить влияние микроконтроллера к шине SPI а точнее прям к ногам АЦП был подключен параллельный порт от ПК (через программатор АVR-ISP, там и мисо и моси и клок, вообщем приспособил его). Микроконтроллер остался сидеть за оптронами и без питания. Питание было только AVCC и DVCC. Сделал по быстрому программу на делфи, считываю сырые значения и пишу в диаграмму и ТАЖЕ фигня. Совсем отчаявшись и проматерившись решил заменить генератор на плате простым кварцем на одном из АЦП и сосредоточится тольно на нем. Больших габлей и геморроя стоил мне несчастный бит CLKDSBL, про который я совсем забыл, когда кварц вместо генератора подпаял. Посмотрел, на ножках кварца сигнал есть, ну думаю внутренний генератор запустился и хорошо. Странно что с выключеным CLKDISBL битом АЦП меряет только один раз сразу после софтварного reseta, второй раз просто DRDY не опускается и старые значения выдает, потом опять когда сбрасываешь еще раз меряет. Вот эта фигня стоила мне почти целого дня. Только к вечеру, разобравшись, запустил и все заработало БЕЗ выбросов! Поставил на ночь мерять, утром прийду и будет точно известно. Пока грешу именно на этот генератор.

Вопрос, каким образом тактовый генератор может приводит в таким вот апереодичным выбросам. Джиттер? Но каким образом и почему не все время а иногда. Может данные на пути из модулятора в демодулятор как-то этим затрагиваються.
А внутренний цифровой фильтр АЦП каким образом может сбиваться?

Сообщение отредактировал Rockstein - Sep 10 2009, 19:10

[dos622]

дигитальные сигналы

Как погода в ерлине?