Покритикуйте схему, 5 каналов и 5 АЦП под мега8 Опции

[Rockstein]

Уважаемые форумчане и форумчанки...

Набросал схему измерительного прибора. Так как это немного не мой профиль, хотелось бы услышать ваше мнение.

Суть схемы оцифровать сигнал с пяти фотодиодов и передать по rs485. Причем фотодиоды направлены в 5 сторон: север-юг-запад-восток и зенит. Снимать сигнал нужно одновременно со всех пяти и постоянно. Данные посылаются на даталогер и там они хранятся,в общем это уже не мой геморрой.

Ограничился 16-битным разрешением. Если реально получу 14 бит точность, буду доволен. Хочу попробовать 1килосэмпл в секунду и выше если получится. Нужно это для отслеживания освещенности в комнате и на улице при движении солнца а так же при вспышках фотоаппарата или фар проезжающих машин.

Идея в том чтобы не заморачиваться с мультиплексором и семпл-холдом, а взять 5 отдельных ацп. Выбрал AD7684. Подходит по скорости и разрешению. Имеет SPI шину. По падающему фронту CS запускается измерение и потом вытягиваются данные. Хочу объединить CS и SCK на всех пяти, а DATAOUT отдельно с каждого брать. В результате запускать конверсэйшн буду одновременно на всех и считывать данные синхронно с каждого. Кто такое уже делал, поделитесь подводными камнями.

Выглядит это все так:
5 таких вот трактов

потом мега8 контроллер

и блок питания


Входные каскады: первый входной каскад это трансимпедансный усилитель, потом еще усилитель по напряжению и буфер ацп. Конденсатры в обратной связи нужно еще подогнать под оптимальную полосу пропускания

Питаться будет плата от 24 волт через длинные провода, поэтому комонмод chokeё и дс-дс. Отдельный для аналоговой части и отдельный для контроллера. Потом LC фильтр и лдо малошумящий регулятор для аналоговой части. АЦП и ИОН запитаны через отдельный регулятор. Массы буду разделять. От каждого дс-дс своя масса. Одна под контроллер и интерфейсы, другая под всю аналоговую часть.

Так как массы разделены и опасаясь токов между ацп и котроллером вставил ADuM изолятор.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Теперь вопросы:
Нужно ли для 16 бит разделять массы? Обоснован ли ADuM изолятор? Можно ли ацп и входные каскады от отдного регулятора запитать?
Фильтр по питанию не идеален. У кого какой опыт по стабилизации напруги от дс-дс?
Если гальваноразвязка не требуется, обоснованно ли соединить массы на входе и на выходе дс-дс?
Не провиснет ли импеданс на выходе ион под нагрузкой 5-ти входов ацп? ион хоть и с буфером, но после 10кгц импеданс возрастает круто.

Какое-то чувство странное...что я еще не учел?

[sensor_ua]

Думаю, что проще оцифровать быстрым АЦП с мультиплексором. Например, использовать C8051F06х (вроде как и сигнал униполярный). Общее усиление, ИМХО, великовато - может мешать засветка - хотя не смотрел на входной диапазон АЦП. Подавление нестабильности по питанию у выбранного ОУ, ИМХО, слабовато.

http://focus.ti.com/lit/an/sboa061/sboa061.pdf
http://focus.ti.com/lit/an/sboa055a/sboa055a.pdf
http://e2e.ti.com/cfs-filesystemfile.ashx/...nsimpedance.pdf
http://www.analog.com/en/analog-to-digital...ts/product.html

[Rockstein]

Думаю, что проще оцифровать быстрым АЦП с мультиплексором. Например, использовать C8051F06х (вроде как и сигнал униполярный). Общее усиление, ИМХО, великовато - может мешать засветка - хотя не смотрел на входной диапазон АЦП. Подавление нестабильности по питанию у выбранного ОУ, ИМХО, слабовато.

Мне кажется, от быстрых ацп геморрой с разводкой платы и буферами. Не охота такой запарки.
Усиление с расчетом на 10килолюкс. Диод обычный пин-фотодиод с 1,5нА/люкс
Вы думаете Power Sup rejection 104 дб у AD8627, 120дб op1177 и 82дб ad8021 это мало?

А схема включения фотодиода?
Какие фотодиоды собираетесь применять?
ИМХО, в усилительном тракте нужно цифровое АРУ.

Схема включения стандартная, фототок. Пин фотодиод от хамаматсу. Без биаса. Конечно фотовольтайк и биас убыстряют, но придают нелинейности. У меня все же линейность важнее чем скорость. Ну в крайнем случае 100гц ограничимся.

Цифровое АРУ конечно удобно, но не будет использоваться, так как расчет на 10клюкс с запасом. Если засветится до предела, то не страшно. При 16 битах получу меньше люкса разрядность. Устраивает вполне. зачем усложнять?

Вопрос, зачем диоды и потяжки на USART? Я бы комонмод choke с большим запасом по току поставил, входные и выходные земли (dcdc) через 1 Мега резистор соединил бы. А массы (agnd dgnd), я бы всё таки, в одной точке соединил, без aduma.

Это не просто диоды - это такой вот примитивный элемент OR на диодах. Два выхода подаются на один вход. Нужно для того чтоб через дебаг-разьем посмотреть что за данные пересылаются.

1Мег между дс дс входной и выходной землей советуют везде где гальваническая развязка, чтоб какое-то конечное сопротивление было. У меня же нет гальваноразвязки. Думаю это только усложнит все, если не нужно гальваноразвязки.

Адум я всегда могу вытянуть. А перемычку между массами сделаю, может даже где-то под ацп.