Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Входное сопротивление каналов АЦП
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему > Схемотехника
kappafrom
Добрый день. Спрашивать стыдно, но что поделать.
Как обеспечить входное сопротивление аналоговых каналов АЦП в 50 Ом? Необходимы какие-то каскады для согласования? Знаю одно - аналоговый сигнал приходит на плату с вот таким ацп http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/21754314fa.pdf через 50-омный кабель и ипеданс разъемов тож 50. Могу дорожки до ацп сделать 50-омными, но что-то мне подсказывает, что этого недостаточно.
Xenia
Цитата(kappafrom @ Feb 16 2015, 11:18) *
Добрый день. Спрашивать стыдно, но что поделать.
Как обеспечить входное сопротивление аналоговых каналов АЦП в 50 Ом? Необходимы какие-то каскады для согласования? Знаю одно - аналоговый сигнал приходит на плату с вот таким ацп http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/21754314fa.pdf через 50-омный кабель и ипеданс разъемов тож 50. Могу дорожки до ацп сделать 50-омными, но что-то мне подсказывает, что этого недостаточно.


Чувства вас не обманули sm.gif. Я полагаю, что в таких случаях используют входной трансформатор. Но вы лучше своими глазами почитайте темы, что уже обсуждались на нашем форуме раньше. На мой взгляд, вашу проблему они краешком затрагивают:
Аналоговый вход АЦП
Как подать сигнал на трансформатор?
Подать сигнал с датчика на многоканальный АЦП
Кварцевый фильтр и АЦП, Уровень гамоник и включение фильтра

А ближе всего, наверное, вопрос
Цитата(soldat_shveyk @ Mar 17 2010, 11:19) *
Алексей, как сделано у Вас? Можете привести (описать) схему согласования входа АЦП с 50 Ом?
и последующий ответ на него (там еще вложено что-то).
ViKo
В даташите, ссылку на который дал вопрошающий, есть все ответы и примеры. Читать, что ли, не было времени?
kappafrom
Цитата(ViKo @ Feb 16 2015, 12:12) *
В даташите, ссылку на который дал вопрошающий, есть все ответы и примеры. Читать, что ли, не было времени?

Я ж не знаю, обеспечивают ли эти схемы входной импеданс в 50 ом. 25 ом и 50 ом там есть, видимо то что надо. В даташите указаны разные схемы для разных частот входного аналогового сигнала. Здесь имеется в виду частота несущей, правильно?
ViKo
Там, где стоят резисторы 50 Ом, или другие, в зависимости от схемы включения, так и обеспечивается входной импеданс 50 Ом. При этом надо помнить, что если и у источника сигнала выходное сопротивление 50 Ом, то сигнал поделится пополам.
Имеется в виду не несущая, а полоса сигнала.
rloc
Цитата(ViKo @ Feb 16 2015, 15:57) *
При этом надо помнить, что если и у источника сигнала выходное сопротивление 50 Ом, то сигнал поделится пополам.

Уверены?
ViKo
Цитата(rloc @ Feb 16 2015, 15:12) *
Уверены?

Аргументируйте.
kappafrom
Цитата(ViKo @ Feb 16 2015, 14:57) *
Имеется в виду не несущая, а полоса сигнала.

Погодите. Мне надо принимать сигнал полосой 8 мгц на несущей 280 мгц. Частота дискретизации 120 мгц. Полосовые фильтрующие каскады стоят на предыдущей плате и вырезают нужную зону найквиста. Далее эти частоты порядка 280 мгц надо оцифровать и цифровым фильтром выделить полезный сигнал. То есть полагаю для выбора трансформатора на входе ацп надо иметь в виду частотный диапазон от 170 до 300 мгц (то есть figure 5 стр. 20 даташита)
ViKo
Цитата(kappafrom @ Feb 16 2015, 16:18) *
...(то есть figure 5 стр. 20 даташита)

Да. А вопрос в чем?
kappafrom
Цитата(ViKo @ Feb 16 2015, 16:27) *
Да. А вопрос в чем?

Я подумал, что вы советуете использовать схему figure 3 на входе ацп для частот от 5 до 70 мгц, типа полоса частот полезного сигнала 8 мгц. Вопрос какая частота сигнала имеется в виду в даташите на этих схемах: полезная или промежуточная?
По-моему, промежуточная ПЧ.
ViKo
Цитата(kappafrom @ Feb 16 2015, 16:44) *
Я подумал, что вы советуете использовать схему figure 3 на входе ацп для частот от 5 до 70 мгц, типа полоса частот полезного сигнала 8 мгц. Вопрос какая частота сигнала имеется в виду в даташите на этих схемах: полезная или промежуточная?
По-моему, промежуточная ПЧ.

Да, конечно. Вам надо передать на вход АЦП тот сигнал, что имеете, ПЧ, модулированную полезным сигналом. (А частота дискретизации определяется полосой полезного сигнала. Теоретически, вам хватило бы АЦП с частотой дискретизации 20 МГц, если бы он нормально принимал входной сигнал с частотой несущей.)
kappafrom
Цитата(ViKo @ Feb 16 2015, 17:15) *
Теоретически, вам хватило бы АЦП с частотой дискретизации 20 МГц, если бы он нормально принимал входной сигнал с частотой несущей.)

ага. вообще у меня тз по частоте входного аналогового сигнала и частоте дискретизации, выбирать не приходилось. тут избыточная дискретизация, видимо разработчики уменьшали требования к крутизне спада полосового фильтра на front-end платах.

главное, что используемый мной ацп адекватен ПЧ: ширина полосы входа 800 МГц, SNR/SFDR удовлетворяют заданию
rloc
Цитата(ViKo @ Feb 16 2015, 15:57) *
При этом надо помнить, что если и у источника сигнала выходное сопротивление 50 Ом, то сигнал поделится пополам.

Мощность источника чаще пишется после эквивалентного внутреннего сопротивления, т.е. если написано, что усилитель имеет мощность 10 дБм на выходе, значит такая мощность и будет на резисторе 50 Ом. Я бы несколько переформулировал предложение: если согласовать вход АЦП LC элементами (а у автора это вполне возможно при достаточно узкой относительной полосе), то можно получить выигрыш по мощности или снизить требования к мощности предварительного каскада усиления. Это достаточно весомый аргумент в пользу повышения линейности усилителей, которые чаще являются причиной снижения динамики по интермодуляционным и гармоническим составляющих. Причем выигрыш можно получить больше чем в 2 раза, потому как вход АЦП достаточно высокоомный, по сравнению с 50-омным резистором, и бОльшая часть мощности рассеивается именно в резисторе. Сопротивление ставят в случае получения максимально широкой и ровной АЧХ, а в данном случае такой необходимости нет.
kappafrom
Цитата(rloc @ Feb 16 2015, 18:52) *
если согласовать вход АЦП LC элементами (а у автора это вполне возможно при достаточно узкой относительной полосе), то можно получить выигрыш по мощности или снизить требования к мощности предварительного каскада усиления.

у Вас есть образцы/примеры/шаблоны подобного согласования?
rloc
Цитата(kappafrom @ Feb 17 2015, 12:58) *
у Вас есть образцы/примеры/шаблоны подобного согласования?

В большинстве случаев по входу АЦП не ставят буферных усилителей и входное сопротивление носит емкостной характер. Значение активной и реактивной составляющих входного сопротивления можно найти по эквивалентной схеме. Для LTC2175 это будет RC цепочка по каждому входу, состоящая из двух параллельных конденсаторов Cparasitic + Csample = 1.8 + 3.5 pF и двух последовательных сопротивлений 10 Ohm + Ron = 10 + 25 Ohm. Прошу заметить, что комплексное сопротивление считаю для момента защелкивания аналогового сигнала, когда и нужно передать АЦП максимальную мощность. Дальше необходимо рассчитать цепь согласования, по известным входному и выходному сопротивлениям, обязательно с учетом топологии ПП, поскольку частота высокая. Структуру самой цепи согласования лучше брать на базе фильтра ФНЧ и подбирать номиналы через оптимизацию, программы MWO, ADS, Genesys - в помощь. Параметры трансформатора, преобразующего из небалансной линии в балансную, также необходимо учесть через S-параметры.
КОРД
Цитата(kappafrom @ Feb 16 2015, 08:18) *
......Могу дорожки до ацп сделать 50-омными, но что-то мне подсказывает, что этого недостаточно.


В даташите все уже приведено как один из примеров на стр.28....
Ну сделаете дорожки 50Омыми???
На текстолите? С его то разбросом диэлектрической постоянной???
Да еще для Ваших частот .... Это диапазон "НЕчастот" (или "ничистот").


Цитата(rloc @ Feb 16 2015, 16:52) *
.... если согласовать вход АЦП LC элементами (а у автора это вполне возможно при достаточно узкой относительной полосе), то можно получить выигрыш по мощности или снизить требования к мощности предварительного каскада усиления. Это достаточно весомый аргумент в пользу повышения линейности усилителей, которые чаще являются причиной снижения динамики по интермодуляционным и гармоническим составляющих. ....


О каком снижении мощности будет идти речь 10 или 30 мВт???

Вы же правильно написали - В большинстве случаев по входу АЦП не ставят буферных усилителей и входное сопротивление носит емкостной характер. .
И в даташите написано ТИПОВОЕ значение 3,5пФ.
А дальше что? подбирать индивидуально под каждое изделие???

Ведь в даташите на стр.20 приведен рис.6. где уже даны регкомендации по согласованию входа!
ИНДУКТИВНОСТИ!!! 2,7 nH!!!
Т.е если хотите на плате иметь распределенную индуктивность то дорожки то делайте с учетом этой рекомендации.
Или ставьте сосредоточенные индуктивности.

А дальше только - "проводники покороче, цепи по симметричней, земельки в определенных местах побольше...так проще,так лучше..."
rloc
Цитата(КОРД @ Feb 17 2015, 15:10) *
О каком снижении мощности будет идти речь 10 или 30 мВт???

Если взять амплитуду 2В по входу, то для 50-омного резистора по входу потребуется 16 дБм (мне в таких единицах удобнее считать). Если резистор по входу увеличить до 100 Ом и трансформатором согласовать с 50-омной линией, то для той же амплитуды по входу АЦП понадобится 13 дБм. Логика расчета надеюсь понятна.

Цитата(КОРД @ Feb 17 2015, 15:10) *
И в даташите написано ТИПОВОЕ значение 3,5пФ.

Посмотрите повнимательнее для какого сигнала.

Цитата(КОРД @ Feb 17 2015, 15:10) *
А дальше что? подбирать индивидуально под каждое изделие???

У автора вполне определенная задача, а не широкополосный универсальный осциллограф.

Цитата(КОРД @ Feb 17 2015, 15:10) *
Т.е если хотите на плате иметь распределенную индуктивность то дорожки то делайте с учетом этой рекомендации.

"Дорожки" имеют только индуктивный характер?
КОРД
Цитата(rloc @ Feb 17 2015, 14:05) *
Если резистор по входу увеличить до 100 Ом и трансформатором согласовать с 50-омной линией, то для той же амплитуды по входу АЦП


так а КАК это влияет на вопрос ТС???
В том же даташите и это приводится.....

Цитата
Посмотрите повнимательнее для какого сигнала.

Для входного ....
- Differential Encode Mode
- Single-Ended Encode Mode

Цитата
У автора вполне определенная задача, а не широкополосный универсальный осциллограф.


Что задача только в том чтобы включит ОДИН экземпляр АЦП? "Побаловаться" (ну или поиграться, кому как нравиться...)???

Цитата
"Дорожки" имеют только индуктивный характер?


Вы же прекрасно понимаете что нет.
Поэтому и говорю - можете сделать из дорожки индуктивность...если получится...


rloc
Цитата(КОРД @ Feb 17 2015, 18:50) *
так а КАК это влияет на вопрос ТС???
В том же даташите и это приводится.....

К вопросу об оптимальном согласовании в определенных задачах. Не заметил, чтобы в даташите были другие варианты кроме 25+25 Ом резисторов по входу.

Цитата(КОРД @ Feb 17 2015, 18:50) *
Для входного ....
- Differential Encode Mode
- Single-Ended Encode Mode

Всегда был тактовый сигнал.

Цитата(КОРД @ Feb 17 2015, 18:50) *
можете сделать из дорожки индуктивность...если получится...

А как понять, когда получится?
КОРД
Цитата(rloc @ Feb 17 2015, 15:58) *
......
А как понять, когда получится?



Когда индуктивность 2.7nH и будет компенсировать входную емкость АЦП в виде ФНЧ.....

беру на себя смелость сказать что входная емкость и аналогового входа будет такая же....не меньше...
rloc
Цитата(КОРД @ Feb 17 2015, 19:53) *
Когда индуктивность 2.7nH и будет компенсировать входную емкость АЦП в виде ФНЧ.....

Экспериментальным путем подбирать? Рассчитать нельзя? Она во всем диапазоне компенсировать будет? Да и зачем компенсировать, может не нужно для задач автора?

Цитата(КОРД @ Feb 17 2015, 19:53) *
беру на себя смелость сказать что входная емкость и аналогового входа будет такая же....не меньше...

Не надо на себя ничего брать, все на схеме нарисовано.
КОРД
Цитата(rloc @ Feb 17 2015, 17:03) *
......
Не надо на себя ничего брать, все на схеме нарисовано.


Ну Вы же к тому и сами написали
Цитата
...из двух параллельных конденсаторов Cparasitic + Csample = 1.8 + 3.5 pF


Что Вы сейчас пытаетесь объяснить???

Цитата
Экспериментальным путем подбирать? Рассчитать нельзя?


А я где нибудь говорил об экспериментальном подборе???
kappafrom
здравствуйте, подскажите, правильно ли выполнено на этой схеме согласование импедансов и фильтрация? резисторы (R9 и R10) разве не 50 Ом нужны? схема взята из рефернса на АЦП, в спецификации одни номиналы - на плате другие. к тому же, резистора в 25 Ом нет в ряде E96 (1%).

например вот здесь Transformer-Coupled Front-End for Wideband A/D Converters
компоненты внешнего фильтра (резисторы и конденсаторы) включены в другом порядке, и резистор согласования находится ближе к входам АЦП:

как правильно?
и вообще схема с двумя балунами, по словам AD, используется, чтобы достигнуть широкой полосы пропускания. если я заранее знаю, что входная полоса в 40МГц, есть ли смысл использовать такую схему из референса?
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.