Стоит задача оцифровать "вялотекущий процесс" (то есть, быстродействие не критично), изменяющийся в пределах от 0 до 50 милливольт 12-разрядным АЦП. Я вот, думаю, эти 50 милливольт надо как-то "растянуть" на диапазон хотя-бы 5 Вольт. Но как, не нарушая линейности? Усилитель напряжения нарушит линейность, особенно при значениях близких к 0 Вольт. Может какая-то готовая микросхема уже существует? Направьте "на путь истинный". Спасибо.

..Собственно, почему?

Меряем напряжения начиная от микровольтов.
Используем усилитель, никаких нелинейностей не наблюдаем.
Если усилитель сделан как надо, проблем не должно возникать.
Не забывайте, что есть напряжение смещения, которое надо обязательно учитывать при измерении маленьких напряжений.

Разе что, поставить операционник с двухполярным питанием? Не хотелось заморачиваться с доработкой блока питания...

Есть Rail-to-Rail ОУ, например AD8605. С ними можно и с однополярным питанием обойтись.
По поводу линейности, если коэффициент усиления усилителя (например ОУ) равен k, тогда выходное напряжение Vout=Vin*k Где здесь нелинейность???

Это не обязательно. А какой АЦП используется? Какая нелинейность допустима? Обычно нелинейность самого АЦП не в пример выше нелинейности усилителя. И зачем до 5 вольт масштабировать?

Может сделать наоборот? Опору АЦП до уровня нужного отпустить?
Зачем долбиться головой об стену, когда дверь есть рядом?

Не встречал АЦП который имеет диапазон опоры min 50мВ. Самое малое что попадалось на глаза - это 0,5В (у АЦП AD).

Я не говорил, что нужно опустить до 50мВ Не так ли?
5В/0.5В = 10 раз. Т.е. диапазон, как видно, используется эффективнее

О 50мВ речи небыло, но как понимать:


Вероятно, 12 бит выбрано не спроста.

Ну раз цепляться к словам дак цепляться. Наугад в яндухе ткнул на первое что попалось и вот рузульт: "Внутренний источник опорного напряжения позволяет обеспечить весь диапазон напряжений от 0 до 2.5 вольт с точностью 2ppm/°C." это
тут.
И вообще для вялотекущего процесса можно и дельта-сигма ацп поставить. Цена не так высока (как и быстродействие), а разрядность в легкую 16 можно получить. При желании можно и повыше разр поставить.

Без обид , но там речь идет не об АЦП:
"DAC8564 – 16-ти битный, 4-х канальный низкопотребляющий ЦАП работающий в диапазоне питающих напряжений от 2.7 до 5.5 вольт. Внутренний источник опорного напряжения позволяет обеспечить весь диапазон напряжений от 0 до 2.5 вольт с точностью 2ppm/°C".
ЗЫ В таких случаях обычно используют усилитель напряжения (который, бывает, может входить в АЦП), а не "отпускают" опору.

А Вы случаем ЦАП с АЦП не спутали? В вашей ссылке такие слова говорятся про ЦАП и это не удивительно, так как перемножающие ЦАП существуют с давних пор и у них на опору никаких ограничений снизу естественно нет

++

Многие АЦП имеют внутренний PGA с коэффициентом усиления до 128 и выше.
Напряжение оффсета - сотни микровольт, так что 50 мв - вполне приличное напряжение.

Около нуля конечно напряжёнка возникает. А какой источник сигнала?
Может, можно его немного приподнять над землёй АЦП?

Да. Увлекся.
===

Прошу прощения, но если делать как делают обычно, то можно лоб в лепешку.
===
Предлагаю спросить у того, кому нужно измерять эти 50мВ и с какой точностью.
===
Если поставить 16бит дельта-сигма, то:
1. 5В опора: дискретность 76мкВ;
2. 0.5В опора: 7.6мкВ(!!!);
---
Если поставить 12бит, то:
3. 50мВ опора: дискретность 12.2мкВ(!!!);
4. 0.5В: 0.12мВ;
5. 5В: 0.01мВ;
===
===
===
Делая выводы:
Самый лучший вариант для 12бит с усилителем дискретность 12.2мкВ (+нужно учитывать шумы и весь прилегающий гемор).
Самый лучший вариант для 16бит без всего, но с опорой в 0.5В 7.6мкВ.
Самый худший вариант для 16бит без всего, и с опорой в 5В 76.мкВ. (вполне вероятно, что этого достаточно).





Что есть с коэф усиления, приятно удивлен. А по цене как?

Без топикстартера не разобраться

По цене, немножко больше. Например с PGA ADS7870, возможно она и сюда пойдет, да вот имеет "лишние" разряды.

AD7705 - 100р
AD7708 - 200р
это 16р сигма-дельта

Понять не могу сколько стоит. Если около 200руб, то разориться можно.


Не в давних временах, по-моему, дело, а, вообще, в принципе работы этих 2х зверей.


Спасибо.
Сто руб уже ничего, но тоже деньги.

Если АЦП допускает оба указанные значения опоры, то при снижении опоры в 10 раз, дискретность (точнее разрешающая способность AЦП) в 10 раз не снизится. Шумы не дадут. Иначе б давно все опоры низкими сделали

С другой стороны предлагали поставить внешний усилитель. Он шумы не дает, Владимир?

Хоть и вопрос конкретно Владимиру, но отвечу на него. Внешний усилитель может и имеет меньшее значение и "природа" шумов иная.

Вообще приличные АЦП где-то в районе 10 баксов как раз стоят.
Смотря для чего применять.
ADS1256 однажды использовал - 800р стоит, зато жутко скоростной. До 30 kSps
А например, прецизионный токовый ЦАП вообще под 1000р...

Вопрос вообще не в тему. Всё же интересно. А осциллы с полоской в 50МГц и 100МГц на чем делают?

Дык, так есть много high speed ADC, например AD9480. 8-Bit, 250 MSPS, 3.3 V A/D Converter. Есть еще по шустрее

Шумы вносит все. Но они разные.
Вот как раз тут есть PGA и буферный усилитель. На каждый коэф усиление или использования буфера приводится разрешение отдельно.
Замечу. Оно лучше нежели использовать меньший порог для получения такого же веса разряра AЦП.

А осциллы делают по двум схемам. К примеру Le Croy ставит набор высокоскоростных аналоговых ключей с УВХ, Тектроникс наоборот параллелит АЦП с меньшей скорость и синхронизирует их с фазовым сдвигом.

Но это все существует только в интегральном исполнении на заказных микросхемах.

Что есть УВХ?
Я тут тоже свой осцил вчера разковырял. Там стоит высокоскоростное ацп, xilinx и что-то ещё. Что интересно делает xilinx.

Тема куда-то не в то русло уж зашла. Что такое АЦП с внутренним PGA? Это сразу с усилителем в корпусе? Сильно не пинайте, с АЦП пока мало сталкивался.

Совершенно верно, с усилителем внутри, причем коэффициент усиления программируется. PGA - programmable gain amplifier.


УВХ - устройство выборки хранения.

Еще есть AD7730, подороже, правда, но гораздо лучче - подключается непосредственно к измерительному мосту (подозреваю что топикстартеру именно это и надо)

mrYuran and 777777 +1
AD77... - то что нужно. Только определитесь с необходимым количеством "бесшумных" делений АЦП. Думаю 0...50 мВ - это не самая сложная задача для оцифровки.
Лучше, думаю 7705. 7730 - сугубо для удобства весов сделали.