сигма-дельта АЦП, Чем можно измерять напряжение от 100нВ до 1В? Опции

[GetSmart]

Сильно сомневаюсь в таких ужасных показаниях ADS1252U. Кроме того, собранные на коленке любой АЦП будет показывать чёрти что. Я как-то тестил схему на ADS1218 и показания (шумы) меня очень не радовали. А когда я её нормально переразвёл шумы уменьшились в 3-5 раз. Хотя и в старом виде были отдельные земли и шунтирующие кондёры где надо. Ещё многое зависит от алгоритма опроса АЦП. Например чтение готовности через SPI во время оцифровки тоже увеличивает шумы и специально сделан отдельных выход DRDY. Максимум как должен шуметь АЦП - это еденицы микровольт. А в нормально сделанной схеме - доли микровольт. Даже если недалеко стоит процессор и входные линии АЦП тянутся на несколько метров (как у меня в схеме).

[kolisnichenko_r]

У ADS1252U вывода DRDY нет. Конденсаторы керамические 0.1мкФ стоят на входе, по питанию, со стороны опоры. Источник опорного напряжения ADR525. Плата, разводка самодельное; старался отделить грязные земли от сигнальных, на второй стороне экранирование.
Можно посмотреть топологию? Очень интересно

[GetSmart]

Вот моя топология. Возможно не самая лучшая, но показатели по испытаниям получились лучше чем хотел заказчик.

Вообще, чтобы получить минимум шумов и наводок и большую точность нужно оцифровывать на очень медленной скорости, кратной 50 Гц, и делать самокалибровку. И даже если нет вывода DRDY можно по собственному таймеру засечь период занятости АЦП и только после этого анализировать готовность.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[kolisnichenko_r]

Такую маленькую микросхему нам не разрешают использовать-негде монтаж делать.
Оцыфровку провожу с частотой задающего генератора 3,8кГц. Во время анализа готовности импульсы не проходят, просто опрашивается состояние порта МК.
Разводка по стилю похожа, только мы плату сделали утюгом. Спасибо за помощь.
Платы у себя делаете?

[GetSmart]

Может я отстал от жизни, но вроде бы дельта-сигма не даёт хорошей точности на высоких частотах (сотни..тысячи герц).

[kolisnichenko_r]

Может я отстал от жизни, но вроде бы дельта-сигма не даёт хорошей точности на высоких частотах (сотни..тысячи герц).

3,8кГц это частота system clock frequency
Частота выдачи результата Data Output Rate 10Гц

[GetSmart]

Посмотрел сейчас на ADS1252. Вроде бы там входная частота модулятора измеряется мегагерцами. У Вас вообще как часто сигнал готовности появляется?

А микросхема легко паяется паяльником. У неё шаг 0.5 мм.

Наконец то прочитал по диагонали доку на ADS1252. Он сильно отличается от ADS1218. Фильтр у него интересный - sinc5. Даже не знаю что это такое. У 18-ого есть особенность, при выбранном фильтре sinc3 нужно произвести 3 (а точнее выбросить первые 2) показания чтобы получить точный результат. Хотя обычно люди ещё парочку лишних показаний пропускали. Насколько я понял для работы фильтра требовалось накопление результата и повышение точности при этом.

Думаю тут другие люди лучше меня знают как этот АЦП работает.

Собственно у ADS1252 нет даже заявленной точности. По графикам что-то около 19 бит. Для однополярного сигнала 18. Я думаю Вам это будет слишком мало. Да и он какой-то ограниченный, если не сказать ущербный. Нет ни калибровки, ни PGA, вообще ничего нет. Взяли бы сразу ADS1255, у которого заявлено аж 23 бита.

[kolisnichenko_r]

ADS1255 полутше, но корпус очень маленький у нас такой не проходит.
C LTC2420 еще поработаем, может что-то плучится дельное.

[Mik174]

Присмотритесь к этому изделию ADuC845/847/848. Он специально сделан для прецизионных измерений. Приятное дополнение - встроенный усилитель с программируемым Ку. Например самый первый входной диапазон: +-20мВ. Можно прикинуть, скока нВ будет "весить" младший разряд" при его 24-х разрядном АЦП. Там есть еще куча приятных примочек. Но, конечно "простой" такая задача не будет. Удачи

Будьте внимательны при использовании этого чипа!
В даташите на странице 31 есть интересная табличка, из которой следует, что при включенном диапазоне 20 мВ и частоте измерений 16 Гц фактическая разрядность составит 13,5, а при частоте измерений 1365 Гц фактическая разрядность составит всего 7,5.

При включенном диапазоне 2,56 В, т.е. К=1 и частоте измерений 16 Гц фактическая разрядность составит 19 бит, а при частоте измерений 1365 Гц фактическая разрядность составит всего 9 бит.

[khach]

Так, для информации. У Аналоговых Девиц появился 24-битный SAR (не сигма-дельта) AD7767. Кто-нибудь его уже использовал?

[Alex255]

3,8кГц это частота system clock frequency
Частота выдачи результата Data Output Rate 10Гц

Оно то и дело, что в первый отсчет получится чуть более 8 бит, во второй 9, в 4 - 10 и тд. Пока фильтр не прочухается.

Так, для информации. У Аналоговых Девиц появился 24-битный SAR (не сигма-дельта) AD7767. Кто-нибудь его уже использовал?

Да, занятно. АЦП с арх. последовательных приближений интегральная нелинейность 3ppm. Интересно, кто пробовал?

[kolisnichenko_r]

Будьте внимательны при использовании этого чипа!
В даташите на странице 31 есть интересная табличка, из которой следует, что при включенном диапазоне 20 мВ и частоте измерений 16 Гц фактическая разрядность составит 13,5, а при частоте измерений 1365 Гц фактическая разрядность составит всего 7,5.

При включенном диапазоне 2,56 В, т.е. К=1 и частоте измерений 16 Гц фактическая разрядность составит 19 бит, а при частоте измерений 1365 Гц фактическая разрядность составит всего 9 бит.

Вот какая штука не хорошая, я начал подумывать, не воспользоваться ли этой микросхемой.
Спасибо за подсказку

[Mik174]

Вот какая штука не хорошая, я начал подумывать, не воспользоваться ли этой микросхемой.
Спасибо за подсказку

У меня в чем-то похожая задача - мне нужно мерить напряжения от 1 мкВ (плюс-минус 0,1 мкВ) до 1,3 В.
Я сейчас смотрю в сторону ADS1256 - уже прикупил чип, скоро буду с ним играться.
Если он соответствуют тому, что написано в его описании, то это то, что мне нужно
Разводку для этотго АЦП хочу посмотреть в ките в Терраэлектронике.

[kolisnichenko_r]

ADS1255 полутше, но корпус очень маленький у нас такой не проходит.
C LTC2420 еще поработаем, может что-то плучится дельное.

Побороть нестабильность измерений амплитудой в 10 мкВ не получилось.Будем искать что-то другое

У меня в чем-то похожая задача - мне нужно мерить напряжения от 1 мкВ (плюс-минус 0,1 мкВ) до 1,3 В.
Я сейчас смотрю в сторону ADS1256 - уже прикупил чип, скоро буду с ним играться.
Если он соответствуют тому, что написано в его описании, то это то, что мне нужно
Разводку для этотго АЦП хочу посмотреть в ките в Терраэлектронике.

Как будет вести себя, результативность показаний, погрешность какими будут? Расскажите, очень интересно