| |
 CPC1019N + ADS1247, Странности |
|
|
|
|
 Aug 9 2018, 05:17
|
Познающий...
Группа: Свой
Сообщений: 2 963
Регистрация: 1-09-05
Из: г. Иркутск
Пользователь №: 8 125
|
Добрый день, коллеги!
В некой схеме ADS1247 измерят напряжение порядка 1 мВ, и измеряет стабильно. Измерение выполняются дифференциально, т.е. к сточнику сигнала подключены два входа АЦП, настроены коэффициенты усиления и частота выдачи результата.
Всё прекрасно. Но в один момент понадобилось сделать коммутатор так, чтобы можно было подать напряжение на АЦП с обратным знаком (я знаю, что внутри у неё тоже есть коммутатор, но нужен внешний). Сделали его на четырёх ключах CPC1019N. Схема банальная мостовая. Всё работает.
Но вот в один момент выяснили интересный нюанс, если вернуться к первоначальной схеме без коммутатора, но в одной из диффлиний оставить ключ (другая же представляет собой просто дорожку), то наблюдается небольшое завышение результата измерения на 5 - 10 мкВ. Причём если измерять длительно, то результат плавно возвращается к норме. Примерно через 20 - 30 сек. Частота выборок 10 SPS. Мне вот, что не понятно, входной ток АЦП принебрижительно мал (порядка 100 пА), в схеме нет элементов с утечками (проверяли). Там стоят банальные двухзвенные RC-фильтры. Значит на сопротивлении 0,6 Ом (из документации CPC1019N) упадёт очень мало, что не может дать такой погрешности. Я думал, что ключ генерирует некую ЭДС, и даже проверил это. И выяснил, что нет. Не генерирует. Если во вторую диффлинию врезать ещё один ключ, то погрешность исчезает. Вот и не понятно, откуда берётся вольтдобавка... Если кто-нибудь может объяснить подобное поведение, буду очень рад. Да, в рабочей схеме пробовал измерять напряжение на ключе, там около +- 5 мкВ, но я списываю это на погрешность мультиметра (Sanwa PC5000a).
P.S. Отсюда напрашивается правило: делать диффсхему абсолютно симметричной (каждая линия выполнена по одинаковой схеме), даже если на первый взгляд всё должно работать.
--------------------
Выбор.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 9 2018, 06:48
|
Познающий...
Группа: Свой
Сообщений: 2 963
Регистрация: 1-09-05
Из: г. Иркутск
Пользователь №: 8 125
|
QUOTE (HardEgor @ Aug 9 2018, 13:51)  А какое-то постоянное смещение есть во входных сигналах? Да, примерно 600 мВ, но оно не превышает синфазного допустимого для АЦП. QUOTE (AlexandrY @ Aug 9 2018, 14:12) Генерировать напряжение может C, если это керамика. Причем от перепадов температуры. Я вообще удивляюсь схемотехнике, но там в цепях стоят банальные X7R, хотя измеряются напряжения от 10 мкВ до 1 В. Я как-то думал, что в такие низковольные цепи хуже NP0 ставить нельзя, лучше плёнку. Автор схемы не я, и по заялвением тех, кто её делал - схема надёжная. И вроде это действительно так. Но добавление ключа в одну линию дало интересный результат.
--------------------
Выбор.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 9 2018, 09:34
|
Познающий...
Группа: Свой
Сообщений: 2 963
Регистрация: 1-09-05
Из: г. Иркутск
Пользователь №: 8 125
|
QUOTE (Herz @ Aug 9 2018, 16:16) Это правило напрашивается не отсюда, это аксиома. А исследовать эффекты, которые могут возникать при заведомом нарушении норм - это надо иметь проблемы с занятостью...  Ну смотрите, вот есть диффвход АЦП. К нему подключен источник сигнала 100 мкВ. Давайте не будет принимать во внимание наложение спектра, и обойдёмся без фильтров. Т.е. источник сигнала подключен ко входу. Входной ток АЦП мал, например 100 пА. Затем в одну из диффлиний мы включили резистор 1 Ом. Ну что вроде бы должно измениться? Входной ток АЦП слишком мал, чтобы создать на резисторе хоть како-либо значимое по-сравнению с амплитудой сигнала падение напряжения? Или я не прав? QUOTE (HardEgor @ Aug 9 2018, 17:33) Похоже при включении токи утечки перераспределяют заряды между емкостями оптопары и схемы. Гм... не совсем понимаю вас, можно чуть подробнее?
--------------------
Выбор.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 9 2018, 10:18
|
Познающий...
Группа: Свой
Сообщений: 2 963
Регистрация: 1-09-05
Из: г. Иркутск
Пользователь №: 8 125
|
QUOTE (Plain @ Aug 9 2018, 17:52) Это постоянный, т.е. утечка, а переменный у СД АЦП десятки миллиампер. Этот ток создаётся модулятором? Или что это? Как он по английски называется? Как же мало я знаю о SD ADC ещё... Вроде бы и даташит на АЦП читал, и манулы и app notes... Может быть есть умная секретная книжечка, которая раскроет все аспекты этих АЦП?
--------------------
Выбор.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 9 2018, 12:11
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 2 563
Регистрация: 8-04-05
Из: Nsk
Пользователь №: 3 954
|
Цитата(haker_fox @ Aug 9 2018, 11:17) Частота выборок 10 SPS.
Значит на сопротивлении 0,6 Ом (из документации CPC1019N) упадёт очень мало, что не может дать такой погрешности.
Я думал, что ключ генерирует некую ЭДС, и даже проверил это. И выяснил, что нет. Не генерирует. Если во вторую диффлинию врезать ещё один ключ, то погрешность исчезает. 0.6Ом это по DC, а на частоте модулятора и кратной ей (которые потом на DC отразятся), перекос дифференциального входа может быть куда больше из-за ёмкостей/индуктивностей ключа например. ключ медленный и большой, почти на 1А, на 1МГц какой у него там будет импеданс в открытом состоянии? Цитата(Plain @ Aug 9 2018, 15:52) Это постоянный, т.е. утечка, а переменный у СД АЦП десятки миллиампер. Цитата The device inputs are buffered through a high-input impedance PGA before they reach the ΔΣ modulator. он правда чоппер и тоже входами щёлкает, но не на десятки мА.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 9 2018, 12:17
|
Познающий...
Группа: Свой
Сообщений: 2 963
Регистрация: 1-09-05
Из: г. Иркутск
Пользователь №: 8 125
|
QUOTE (Alex11 @ Aug 9 2018, 19:45) Нет ли там еще наброса заряда при переключении ключа. Попробуйте заменить на резистор 1 Ом - будет ли такой же эффект. Ок, завтра на работе попробую. QUOTE (_pv @ Aug 9 2018, 20:11) 0.6Ом это по DC, а на частоте модулятора и кратной ей (которые потом на DC отразятся), перекос дифференциального входа может быть куда больше из-за ёмкостей/индуктивностей ключа например. Ок, спасибо! Всё-таки есть ли информация по таким АЦП, собранная в одном месте? Я сейчас свою библиотеку открыл, там у меня в разделе "АЦП" лежит пара книг, и статей пара десятков. QUOTE (_pv @ Aug 9 2018, 20:11) ключ медленный и большой, почти на 1А, на 1МГц какой у него там будет импеданс в открытом состоянии? 1 МГц это от модулятора*?
--------------------
Выбор.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 9 2018, 13:18
|
Гуру
Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710
|
Цитата(_pv @ Aug 9 2018, 15:11) The device inputs are buffered through a high-input impedance PGA before they reach the ΔΣ modulator. Это они про виртуальный, запредельное синфазное — тому доказательство. Цитата(Alex11 @ Aug 9 2018, 14:45) Нет ли там еще наброса заряда при переключении ключа. Присоединяюсь.
|
|
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
