Всем доброго времени суток!

Стоит задача в прецизионной калибровки АЦП. Откалибровать нужно от -13В до +13В с шагом 1В, опорное напряжение +14В. Калибровать думал с помощью ЦАП и ОУ (140УД17А, зарубежный аналог нежелателен) с усилением сигнала, ЦАП выдает от 0 до +3В.

Думал реализовать входной каскад на инвертирующем и неинвертирующем усилителе с Ку=1, а переключать между повторителем и инвертором можно было с помощью аналогового ключа. Запутался с учетом входного тока ОУ, который равен не более 2 нА, не хотелось бы ставить низкоомные резисторы...

Нуждаюсь в советах по поводу реализации схемы и выборе элементов! Да и вообще у кого какие есть предложения?! Очень нужна помощь толковых людей!

Трудно Вам помочь. Вы же не написали, с какой точностью, какой АЦП, какой ЦАП, какой имеется источник опорного напряжения и другие подробности. Не написали. И не нарисовали.

ЦАП будет использоваться от микроконтроллера 1986BE91T, АЦП - 1586ПВ2У, но включится по схеме на диапазон входного напряжения от -Uref до +Uref, точность калибровки в районе 0,05%. Источник опорного напряжения на +14В был рассчитан на стабилитроне 142ен19 с 27В до 14, опорное для контроллера было аналогично сформировано только из 5В в 3.3В. Могу скинуть полную схему своей макетной платы, если будет нужно

Я поняла вашу проблему так, что АЦП у вас биполярный (от -13В до +13В), а ЦАП способен выдавать только положительное напряжение.

В этом случае я бы не стала заниматься переключениями, инвертирующими выходное напряжение ЦАП, а совместила бы землю ЦАП с минусом питания АЦП. И от этой же базы усилитель на ОУ поставила, чтобы усиливал +3В от ЦАП до +26В. Тогда ЦАП вместе с тем усилителем будет выдавать напряжение от 0В до +26В, а АЦП-лю из-за смещенной базы (относительно минуса питания) будет казаться, что это напряжение изменяется в интервале от -13В до +13В. Что и требовалось в задаче.

P.S. Обычно на похожие хитрости идут, когда монополярный АЦП пытаются превратить в псевдобиполярный. А здесь тоже самое, только наоборот.

Спасибо за идею и совет! Интересное решение! Но ЦАП от контроллера, наверное не лучшее решение землю ЦАП контроллера соединить с -15В АЦП... Но идею я вашу понял.



ЦАП будет использоваться от микроконтроллера 1986BE91T, АЦП - 1586ПВ2У, но включится по схеме на диапазон входного напряжения от -Uref до +Uref, точность калибровки в районе 0,05%. Источник опорного напряжения на +14В был рассчитан на стабилитроне 142ен19 с 27В до 14, опорное для контроллера было аналогично сформировано только из 5В в 3.3В. Могу скинуть полную схему своей макетной платы, если будет нужно

А какая разрядность Вашего ЦАП, и какова его паспортная точность? И у АЦП.

ЦАП - 12 разрядов, ИНЛ +-2 ЕМР, ДНЛ +-1 ЕМР, Напряжения смещения +-2 ЕМР.

АЦП - 12 разрядов, точность +-0,5%

Вроде бы так, я может быть слегка завысил требуемую точность для калибровки

А опорное уже есть?
Если нет, могу посоветовать посмотреть в сторону AD584.

Я бы делил опорное матрицей прецезионных резисторов с коммутацией на герконах, дабы исключить все погрешности возникающие в аналоговых цепях. И назвал бы его "калибратор с простой и наглядной схемой" Наверное, требований к габаритам и быстродействию калибратора - нет.

PS: Пардон, 3 вольта не хватет, AD584 выдает до 10В, автору нужно +,- 13В.

Странно... кое-где пишут про 14 разрядов. И однополярный он... АЦП.
Вы сами заморочились, или нас хотите таким элегантным образом с днем дурака поздравить??

Он однополярный, но я же писал, он включен по схеме с биполярным входным напряжением через аналоговый ключ (в даташите к нему прилагалась схема).
Да, извиняюсь, опечатался, он 14 разрядный, спутал с 1586ПВ1У. Заморачивать никого не хочу, просто просил совета по вариантам реализации данной задачи.



Рассматривалось решение с как можно меньшим количеством элементов. Был у меня вариант с матрицей прецизионных резисторов, но хотелось бы и сразу ЦАП пощупать, поэтому остановился на том, что буду через ЦАП пробовать. Да, требований к быстродействию нету, да и в принципе к габаритам тоже не было. Но за совет спасибо! Просто это макетная плата для проб и ошибок подружить отечественный контроллер и ацп, попробовать интерфейсы spi, can... Но это уже все решил, осталось только с этим

Так и приложили бы схему... Уже Вашу.

Подобные калибраторы, и, соответственно, сами ЦАП и АЦП, при желании делаются из подножного корма.

Сперва делается идеальный повторитель (с нулевым смещением) на чередуемой паре любых подходящих ОУ, аналоговых ключах и конденсаторах.

Если опорное у АЦП однополярное, а входной сигнал биполярный, то точная инверсная копия опорного делается помпой на паре конденсаторов, аналоговых ключей и ещё одном таким же образом обнулённом повторителе.

На заключительном этапе, полученное полное опорное ШИМ-делится аналоговым ключом, после чего подаётся на RC-фильтр на первых попавшихся достаточного номинала (т.е. 1/3 МЗР пульсаций) резисторе и конденсаторе, и, через первый обнулённый повторитель,— на вход испытуемого АЦП.

P.S. В подобной замкнутой системе 142ЕН19 безусловно идеален, но в абсолютном выражении он никакой не ИОН, а ширпотреб 7-го сорта.

А откалибровать точным вольтметром один раз и записать калибровку в ПЗУ, при настройке устройства, почему не подходит?

Благодарю за ответ! Что и хотелось услышать) Почему данный стабилитрон ширпотреб? А что бы вы предложили в качестве ион из отечественного производителя? Просто опыта в этом нету, посоветовали 142ен19, как мне сказали, что он самый точный



Можно ис помощью точно вольтметра, но я же говорил, что хотелось бы поработать с ЦАП на контроллере 1986ВЕ91Т... Я проектирую макетную плату для теста контроллера, ацп, хочу поработать с интерфейсами контроллера и т.д., чтобы в дальнейшем сделать вывод, стоит ли их включать в план разработку изделий, либо стоит присмотреться к другим ваирантам



Да пока в этом нет необходимости, меня интересовали варианты реализации данной идеи. Интересно было послушать мнения и советы людей, которые соображают пока что побольше моего в данной теме!

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
DAC = 0 V - OUT = 13 V,
DAC = 1,5 V - OUT = 0 V.
DAC = 3 V - OUT = -13 V.

Вот потому, что "сказали", потому и ширпотреб — в сравнении с многодесяткостраничным паспортом любого ИОН, в общепринятом значении этого слова, к этой детали вообще нет никакой документации. Вообще, отечественный электронпром традиционно не производит монолитные точные ИОН, а в измерительных приборах они каждый раз делаются на россыпи.

Спасибо за решение! Очень благодарен, решение намного проще чем с аналоговым переключателем



Теперь буду знать, но не знаю какой тогда лучше выбрать

Таким решением 14-разрядный АЦП можно, с Ваших слов, только "пробовать", но откалибровать — разве что 5-разрядный АЦП.


Если Вы продолжаете про всё тот же ИОН для 14-разрядного АЦП, то в списке МОП, повторю, таковые отсутствуют, как класс, и выбирать не из чего. Вообще, сильно не похоже, что Вы разрабатываете измерительный прибор, поэтому эталон напряжения Вам в принципе не нужен. 14-разрядный АЦП сам по себе предоставляет лишь 14-разрядное же разрешение — вот оно, да, гораздо более универсальный и чаще востребованный ресурс, чем эталон чего-либо.

Согласен с вами! Пока это будет просто как макетная плата, дабы пощупать что из себя представляет контроллер и ацп. Посоветуйте книги по проектированию прецизионной измерительной техники? Опыта еще очень мало, хотелось бы почитать что-то более актуальное и понятное

Благодарю всех кто как-то, чем-то помог, заставил задуматься над многими вопросами!