Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Вопросов по delta-sigma ADC
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Цифровые схемы, высокоскоростные ЦС
shasik
Кто может точно сказать, какая должна быть емкость входного RC-фильтра. Я использую ADS1242 от TI. Почитал кое-какие pdf и нашел противоречие: TI говорит, что т.к. используется сигма-дельта АЦП то про наложение спектров можно почти забыть и главное здесь скорость заряда переключаемого конденсатора, поэтому частота среза фильтра должна быть как минимум в 5 раз больше частоты выборки, приводят примеры, где емкость несколько десятков пиков хорошо, а если больше - большие ошибки. Но при этом в некоторых своих схемах TI ставит на вход емкость порядка 1 мкФ. Начинаешь считать полосу фильтра, она получается не то, что в 5 раз больше, она даже меньше f_samp.

Попробовал применить эмпирический метод исследования (метод псевдонаучного тыка). Схема: источник "постоянного" напряжение -> резистивный делитель -> емкость -> вход АЦП. Ставил различные кондеры (от 10пФ до 10 мкФ) и анализировла код с АЦП (снимал по 500 отчетов). Добавление кондера уменьшает шум: чем больше емкость тем меньше шум, правда после 1мкФ результат как-то постоянно уменьшается с течением времени. Но возник новый вопрос: почему любая емкость изменяет результат? Результат прямого соединения делителя с входом АЦП отличается от результата, если на входе емкость, причем чем больше емкость тем больше отличие. Это что ж получается с изменением температуры будет изменяться емкость и ==> результат преобразования? Я понял бы изменение результата, если б я мерил переменку, где изменение емкости изменяло бы входное сопротивление. Но я специально взял "батарейку" завел ее через делитель на вход и на Ref+- и все равно даже емкость 10пФ вносит ошибку, делитель достаточно низкоомный поэтому говорить о том, что не успевает зарядиться переключаемый конденсатор говорить не приходится (если конечно datasheet не врет)

Вот я теперь и не знаю - ставить фильтр (появляется смещение) или не ставить (шум), а если ставить то какую
forever failure
Вообще вопрос немого неправильно поставлен. В тех же техасовских даташитах говорится, что в зависимости от
требоуемого разрешения и спектрального состава сигнала, может потребоваться нехилая аналоговая фильтрация перед входом АЦП. Если это так, то использовать RC цепь ну никак не стоит, а лучше поставить активный фильтр порядка от 2 и выше, и, в любом случае, кроме может самых примитивных конструкций, подавать сигнал на АЦП с выходов хорошего буферного операционника.
White
2 shasik
Почитайте здесь...вполне возможно это снимит ваши вопросы
Код
http://www.analog.com.ru/Public/3.pdf
KMC
Цитата
Кто может точно сказать, какая должна быть емкость входного RC-фильтра. Я использую ADS1242 от TI. Почитал кое-какие pdf и нашел противоречие: TI говорит, что т.к. используется сигма-дельта АЦП то про наложение спектров можно почти забыть и главное здесь скорость заряда переключаемого конденсатора, поэтому частота среза фильтра должна быть как минимум в 5 раз больше частоты выборки, приводят примеры, где емкость несколько десятков пиков хорошо, а если больше - большие ошибки. Но при этом в некоторых своих схемах TI ставит на вход емкость порядка 1 мкФ. Начинаешь считать полосу фильтра, она получается не то, что в 5 раз больше, она даже меньше f_samp.

Путаница, однако smile.gif.
1) фильтр от наложения спектра, действительно, может быть простейшей RC-цепочкой. В вашем случае можете поставить такой или какой-нибудь ARC первого порядка. При той передискретизации (OSR>128), которая используется в таких АЦП (>20 разрядов), этого хватит за глаза.
2) про быстродействие ОУ которое в 5 раз больше... Речь идет о входном фильтре на ПК в составе интегрального сигма-дельта модулятора. Действительно, у этого фильтра частота единичного усиления должна быть в 5 раз больше частоты дискретизации. Ну а емкость у первого переключаемого конденсатора выбирается исходя из kT/C... обычно не более десятков пФ (впрочем, больше сотни пФ при разумной площади в интегральной технологии и не получить).

Про входной фильтр... выбирайте разумно номинал резистора (входная емкость в [мкФ и более] ,фактически, не дает никакого вклада в общий шум)... и подавайте на вход синусоидальное напряжение, а не постоянное...
shasik
Цитата(KMC @ Apr 23 2006, 17:44) *
1) фильтр от наложения спектра, действительно, может быть простейшей RC-цепочкой. В вашем случае можете поставить такой или какой-нибудь ARC первого порядка. При той передискретизации (OSR>128), которая используется в таких АЦП (>20 разрядов), этого хватит за глаза.
2) про быстродействие ОУ которое в 5 раз больше... Речь идет о входном фильтре на ПК в составе интегрального сигма-дельта модулятора. Действительно, у этого фильтра частота единичного усиления должна быть в 5 раз больше частоты дискретизации. Ну а емкость у первого переключаемого конденсатора выбирается исходя из kT/C... обычно не более десятков пФ (впрочем, больше сотни пФ при разумной площади в интегральной технологии и не получить).

Про входной фильтр... выбирайте разумно номинал резистора (входная емкость в [мкФ и более] ,фактически, не дает никакого вклада в общий шум)... и подавайте на вход синусоидальное напряжение, а не постоянное...


1. Извините, если выражаюсь не слишком понятно (зачем слова, когда есть чувства?), но Вы говорите не о том. В даташите ангельским языком говорится, что для получение приемлимой точности именно частота среза входного фильтра (RC) д/б не менее чем в 5 раз, выше f_samp, ни про какой ОУ речи не идет.

2. Не понял про номинал резистора и синус. Мне нужно мерить именно постоянное напряжение с делителя. Номиналы - 100 Ом/1000 Ом. Т.к. даже небольшая емкость вносит смещение в результат преобразования, я предположил, что мой источник питания выдается не совсем чистый Vcc, т.е. в нем присутствует переменная составляющая. ради эксперимента запитал все от батарейки - те же грабли. Это я к тому, что Вы советует то, чего я пытаюсь избежать.
Major
Цитата(shasik @ Apr 24 2006, 02:20) *
1. Извините, если выражаюсь не слишком понятно (зачем слова, когда есть чувства?), но Вы говорите не о том. В даташите ангельским языком говорится, что для получение приемлимой точности именно частота среза входного фильтра (RC) д/б не менее чем в 5 раз, выше f_samp, ни про какой ОУ речи не идет.

2. Не понял про номинал резистора и синус. Мне нужно мерить именно постоянное напряжение с делителя. Номиналы - 100 Ом/1000 Ом. Т.к. даже небольшая емкость вносит смещение в результат преобразования, я предположил, что мой источник питания выдается не совсем чистый Vcc, т.е. в нем присутствует переменная составляющая. ради эксперимента запитал все от батарейки - те же грабли. Это я к тому, что Вы советует то, чего я пытаюсь избежать.


1. Ссылку можно на тот документ, в котором говорится про "не менее чем" (no less than)? А то разговор может о двух копейках, а раздули до цены слона.

2. По DC емкость не должна вносить смещение. Если говорите про смещение по DC, то приведите четкое описание:
Номиналы конденсаторов.
Время наблюдения за сигналом (в отсчетах, плюс частота дискретизации), его среднее и среднеквадратичное отклонение (предполагая, что шум с нулевым средним), и значение от пика до пика на каждой выборке.
Все настройки (в каком режиме) работает АЦП.
Так же интересно время начала эксперимента от момента включения прибора для всех серий. Выход в точку имеют все оперы, а когда идет речь о 24 битах, то тут баловства не бывает.
Какой опорный источник стоит для этого АЦП.

Про батарейки: Они разные бывают. Даже если нагрузить обычную LR6 на 1к резистор, и наблюдать напряжение падения на резисторе, или просто напряжение на батарейке, то увидите лабораторным микровольтметром что напряжение постоянно падает. Для ваших экспериментов лучше использовать ИОН (с нормальным подключением) на входе АЦП, чтобы убедится в эффекте.
shasik
Цитата(Major @ Apr 24 2006, 06:04) *
По DC емкость не должна вносить смещение. Если говорите про смещение по DC, то приведите четкое описание:


По поводу соотношения частоты дискретизации и полосы пропускания фильтра. Разобрался. Чисто по теории как раз и получаются эти пресловутые 5 тау - решить пару дифуров (переходные процессы зарада/разряда двух конденсаторов - фильтра и АЦП, номиналы емкостей и сопротивлений - по даташиту), затем высчитать соотношения напряжений до и после - все сходится

По поводу "батарейки". Напряжение батарейки 3,6В - ИОН Ref3230 Vout=3V. Конденсаторы - 27пФ, 54пФ, 100пФ, 330пФ, 1нФ, 10нФ, 0,1 мкФ, 10 мкФ. Сдвиг по DC вносят все. F_samp = 19200Гц. F_data = 3.75 Гц. N=500 отсчетов. Преобразователь Rs232-UART - на оптронах 1200бит/с.
Кстати, решения дифуров говорит нам, что любая (!) емкость должна вносить сдвиг по DC: меньше емкость - меньше сдвиг, зависимость нелинейная. Проверьте!
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.