Прошу прощения если пишу не в той теме но ан мой взгляд по адресу...

Пытаюсь определиться как быть
Нужно сформировать "чистенькое" питание для 24х битного ацп ads1256.
Вариант с сухим источником и DC-DC отпадают т.к... можно не обяьснять?)

Все питание платы д.б. "цифровое". На палате ATmega16 IRU на 3.3В, ИОН AD780, ads1255 , мост COM-USB, генератор 8МГц
Как подскажете быть? Даже не представлю по какому пути пойти. Фильтровать только питание+5В непосредственно перед ацп?
как фильтровать?Ставить линейный стабилизатор?
Поделитесь мыслями пожалуйста и может ссылками...в нете практически ничего не нашел...может неправильно искал..и до
какой степени фильтровать?я в этой области начинающий...

Спасибо за советы

Почему же отпадают?
Я применяю LT1930 и проблем особых не вижу.

5В с линейным стабилизатором Вы можете и не получить.
У меня стоит DC/DC на 5.5В и LDO на 5В.
Хорошо стабилизировать/фильтровать необходимо и питание цифры, поскольку VBUS шумит очень сильно.
Я вначале пытался сэкономить на питании реле и запитывал их напрямую с VBUS, но пришлось переделывать, т.к. шум с питания пролазил на вход.

дело в том тчо изначально задача ствится с использованием датчика один из сигнальных проводов которого является корпусом...что сводит на нет попытки использовать гальваническую развязку...

в первоначально исполнении я ставил DCR 010505 c LDO на борту.. прекрасно!!! все как по ДШ шум 30 нВ при PGA 64

Нужно объяснить . У меня ads1255 (даже пара), что почти то же самое, что у вас. Оба питаются через отдельные DC/DC. Так удается гальванически развязать АЦП как от компьютера, так и друг от друга. Без гальваноразвязки АЦП регистрируют посторонний шум из-за расхождения земель между компьютером и той установкой, с которая выдает измеряемое напряжение.

задача ствится с использованием датчика один из сигнальных
проводов которого является корпусом...что сводит на нет попытки использовать гальваническую развязку...

по Вашей методике все работает отлично...


вот нашел тему http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=48:7182-2 ...изучаю

Неужели мыслей нет или все в отпусках)
Запутался я. Толи смотреть в сторону фильтров с применением ОУ то ли повышать +5В до 7-10 и ставить например L78m05. Если я правильно почитал даташит то все помехи вплоть до 10 кГц давить в 70дб

http://www.microchip.ru/load.php?mid=2x2&fileid=flb1040

Программа для расчёта/моделирования фильтров

Это что же за такая сверх необходимость прицеплять датчик к корпусу компа?
ТЗ профессиональным управленцем составлено чтоли ?

Если всё таки необходимость прижала
то мне видится такой вариант установки DC-DC от AIMTEC, дешево и сердито. Земли от USB и прибора соеденить через RC цепочку, ну например 10 Ом и 2.2 мкФ.

DC-DC Зачем?С гальванической развязкой?А хватит ли?

"Начитался" но в практике не знаю получится ли? Какие характеристики можно в "реальности" получить используя ФНЧ Бесселя 4 го порядка например?

Уж очень мне l78m05 понравилась www.reton.ru/files/STM/L78M05.pdf только не знаю правильный ли это путь повышать мои 5В до 10 12 например...

Напишите вначале, отчего такая тревога за питание? Чем не устраивают традиционные рекомендации? Каковы значения шума при питании "тем, что есть" и, для сравнения, внешним источником? Может, не следует спешить с наворотами порядков фильтров? Сигма-дельта АЦП и сам уже неплохой фильтр. Какая полоса интересует?
Важнее уделить внимание топологии платы, разделить контуры протекания "цифровых" и "аналоговых" токов.

Все вопросы от того что я пытаюсь узнать как делать "правильно"
традиционные рекомендации как я понял использвать гальваическую развязку аналоговой и цифровой частей, Но для меня этот вариант отпадает.
макет я сделал в "традиционных" (для проверки возможностей ацп) и претензий не имею. Измерения делаю 5-10 раз в секунду. ПРи замыкании земель аналоговой и цифровой частей шум практически не изменяется.

Вопрос опять таки как правильно ...т.к. разные ПК могут давать разного качества питание.



добавлю...
буржуи пользуются в таких ситуациях схемой МДМ при модуляции 200Гц
в отечественных вольтметраи и нановольтметрах это все тоже раньше используется (и сейчас по ряду причин).

Более того... Даже один и тот же компьютер в разные моменты своей жизнедеятельнсти производит наводки разной интенсивности. Что легко детектируется радиоприемником...

"Шоже" делать то) я неверю что вот так вот можно взять и прям с USB все запитать

Tanya как быть!

Что делать? Кто виноват? Коренные вопросы русской жизни...
Как минимум - синфазные ферритовые фильтры на USB кабель. Если кардинально развязываться не хотите.

Вроде совет был дельный - развязать по DC -- так делают в промавтоматике всегда, более того шина pc104 в новой версии гальванически отвязана уже на материнке.
А 78xx пришенять не советую - шумят сильно. Применяю LDO от TI (там их много лучше со входом для конденсатора Noise Reduction). Если дорого,вот недавно взял на пробу MP8802 - вроде ничего работает

Для чего гальваническую развязку? С точки зрения минимации шумов не только совсем не панацея, но и нелогично.

Ну и? Чего же боле?

Ну, надо, наверное, представлять себе это качество. И то, которое в самом деле требуется. А то ведь совершенству нет предела...


Ничего не понял.

товарищи я загнался...
спасибо за советы и коментарии..нужно время передохнуть

Для начала нужно определиться с уровнем сигнала, выходным сопротивлением сенсора и желаемой величиной погрешности измерения. Тогда можно понять, за что бороться.
Что касается рекомендаций, то есть их http://www.autex.spb.ru/sensor99.php3
Между МК и АЦП по всем сигнальным линиям врежьте резисторы 100-220 Ом. Что касается земли, то если через сенсор нечему течь на корпус компьютера, то необходимость в развязке сомнительна. Если же развязка нужна, то её можно делать в разных местах - либо отвязывать АЦП от МК, либо отвязывать АЦП+МК от моста.
Стабилизацию лучше всё-таки сделать. Но если сначала повышать, то преобразователи не должны работать в "релейном" режиме (а-ля MC34063) - слишком шумно от таких. Как вариант использовать SEPIC. Я бы предложил повышение на ICM7660 и аналогичных, ну а в качестве приличного стабилизатора вполне подойдёт копеечная LP2950/1, но не 78L05. Но без правильной разводки можно в любом варианте получить неудовлетворительный результат. Если нужна развязка, то лично я готовые DC/DC стараюсь не применять в таких случаях - собираю на рассыпухе - как вариант трансформатор 78253 и драйвер для него - вместо MAX253 мелкий МК(или м16 научить) + пара NMOS транзисторов, ну и диоды Шоттки в выпрямителе.

Каков смысл таких сложностей? Думаете выигаете в шумах ? Да и стоит сие удовольствие рублей 500

Смысл достаточно простой - во-первых далеко не на все DC/DC со вменяемой ценой нормируется емкость между изолированными частями - имел проблемы с этой емкостью, ну и долго объяснял снабженцам, что вот эти не годятся, а эти годятся, хотя со слов продавцов всё из одной копилки. Во-вторых, шум, по которому действительно выигрываю. В-третьих, у разных производителей рекомендуются разные способы обвешивания емкостями, что опять же порождает борьбу с зоопарком. В-четвёртых, у бюджетных DC/DC при малых нагрузках выходное напряжение может быть заметно выше ожидаемого, например, у 5-и-вольтового дотягиваться до 6 В и чем больше конденсатор на выходе тем это заметнее, но это "повышение" не гарантировано, потому выбор схемотехники с применением LDO я бы сказал, что "некомфортное решение". Ведь с одной стороны меньше вроде не надо, с другой стороны больше не обязательно будет. Хотя это опять большей частью борьба с зоопарком. В-пятых, отключение бывает нужно - реализуется элементарно. В-шестых, 78253 покупаю по 2.5 USD в розницу. Если добавить рассыпуху, то получится не больше 3 USD + МК (иногда делаю преобразователи с мостовым выходом без MK и транзисторов на 74HC-логике - ведь далеко не всегда даже 0.1 Вт нужно, тем более не около 1 Вт). В опте цены с DC/DC обычно получаются соизмеримы (хотя как-то приобретал DC/DC по бросовой цене - 1.8 USD, но это была оптовая распродажа перед сменой модельного ряда на RoHS-совместимые). При розничных и мелкооптовых количествах схема на рассыпухе часто выгоднее. Ну и седьмое - кого-то может и не интересует, зачем на холостом ходу потребление 20...30 мА у 1 Вт DC/DC, но не меня. Борьба с потреблением это не самоцель, хотя у меня специфика и/или начальство требуют (начальство иногда зря), потому как обычно у меня 5 В получается не от USB, а от 12 или 24В, причём бывает, что во взрывоопасных зонах. Там и ток потребления ограничен барьером, а ещё каждая более-менее большая реактивность вызывает применение дополнительных схемотехнических и/или конструктивных мер и защиту этих решений у сертифицирующих организаций. Потому гораздо чаще применяются линейные стабилизаторы (имеющие обычно не только токовую, но и тепловую защиту, а её срабатывание не очень приятно, особенно учитывая широкий диапазон рабочих температур), а не импульсные преобразователи для получения тех же 5 или даже 3.3 В. Конечно, нынче есть и достаточно высокочастотные(требующие не очень больших индуктивностей и емкостей) и малошумящие импульсные стабилизаторы, но цена у таких понижающих импульсников (например, LM2671) не такая копеечная, как у MC34063 (а её не особо применишь, потому как низкочастотный шум со входа в нестабилизированных DC/DC благополучно проходит на выход), потому где найдёшь, а где потеряешь зависит от конкретной схемы.

DC/DC сам является источником шумов, так что применять его "для уменьшения шумов" довольно абсурдно.


Чтобы "привязать" землю АЦП к определенной точке, надо ее с этой точкой соединить. Гальваноразвязка по питанию нужна только тогда, когда "расхождение земель" превосходит сотни мВ по постоянному току, и единицы-десятки В в импульсе. Все, что меньше этого, можно успешно сделать без развязки по питанию.

Решил выложить схему.



рисунок

1-ка это корпус прибора к которому подключается данный девайс. Заземлен.
и вопрос-как датчик(СВЧ-детектор) подключать к ацп?

P.S. прошу за рисунок строго не судить

Ещё ток смещения можно подать через диоды. микроампер 5. И конденсатора в параллель с нагрузочным резистором. И Повторитель на ОУ не помешает.

смещение не нужно и схему детектора прошу не обсуждать, она нарисована что бы обьяснить почему один контакт "датчика " на корпусе прибора

Как-то раз я тоже пробовал с СВЧ детектором баловаться. Мощность в тракте измерял, да ещё и температуру детектора - для корректировки показаний мощности. Правда АЦП у меня был ADS1256 (тот же ADS1255, только каналов больше). С питанием, действительно очень большая засада. Причём самая засада - когда USB компа подключаешь - ВЧ помеха от него в СВЧ тракт лезет. Для меня основной головной болью был контур земли: земля ПК -> проводная связь через устройство с корпусом СВЧ тракта -> шина заземления -> земля ПК. Вот контур и замкнулся. И помех на нём было как ВЧ, так и 50 Гц. Боролся - гальванической развязкой (разорвал контур по связи с ПК), фильтрами по питанию (LC + SLF0905) и развязкой земель. Сделал так, что сигнал с детектора был заземлён только в одном месте - на корпусе и аналоговая земля была соединена с этим корпусом напрямую. Цифровую земля соединил через фильтр, который на ВЧ имел большое сопротивление. Управляющие сигналы на АЦП также фильтровал последовательным сопротивлением с входной ёмкостью самого АЦП. В итоге, удовлетворил "желание заказчика" и получил шум +-500 мкВ (по ширине 6 сигма за 10 минут усреднения), на чём и остановился. Как в такой ситуации без гальванической развязки обойтись - не знаю, скорее всего фильтрами разрывать контур земли по ВЧ.

10 минут усреднять одно измерение что бы получить на выходе 0.5 мВ шума? Что там за ацп стоял ? Сколько шум получился в квантах ?

MaxPic вы ничего не напутали с цифрами?наверно 500 нВ?

"Цифровую земля соединил через фильтр, который на ВЧ имел большое сопротивление."- расскажите поподробней если можете



а тчо за детектор если не секрет?

MaxPic вы ничего не напутали с цифрами?наверно 500 нВ?
Если честно немного не понял. Корпус детектора на аналоговую землю и на корпус датчика. "гальванической развязкой разорвал контур по связи с ПК" - т.е. между землей ПК и корпусом датчика разрыв?
"Цифровую земля соединил через фильтр, который на ВЧ имел большое сопротивление."-или они все таки связаны?

MaxPic огромная просьба расскажите поподробней если можете



а тчо за детектор если не секрет?

Да, именно так, между землёй ПК и корпусом датчика разрыв. Я гальванически развязал АЦП, управляемый через SPI интерфейс. А что за детектор - так сразу не вспомню. На работе надо посмотреть.

To Ярцев А.В.:"10 минут усреднять одно измерение что бы получить на выходе 0.5 мВ шума? Что там за ацп стоял ? Сколько шум получился в квантах ?"
Я же написал, что использовал АЦП ADS1256. А что такое "квант шума", первый раз сталкиваюсь с таким понятием, если не сложно разъясните? Я попросил установить в СВЧ тракте сигнал постоянной мощности. Измерил эту мощность и убедился, что она стабильна в пределах возможностей измерителя мощности, чтобы его показания не изменялись (ему заказчик доверял как себе). А затем в течение 10 минут проводил измерения и получил разброс данных с АЦП, который я пересчитал в Вольты. Получил гистограмму наподобие колокола (а ля Гаусс) и определил у неё диапазон 6*сигма. Получилось, что +-3сигма = +- 500 мкВ. Да, я понимаю, что в этот шум львиную долю вносит шум всего тракта+детектора, а шум АЦП - просто мелочь, но для меня важен конечный результат шума (а то будет, как у Райкина:"У Вас претензии к пуговицам есть?").

я наверно чего то ен понимаю...
работать такая схема точно будет но ведь так делать наверно нельзя?!я понимаю конечно тчо корпус ПК на корпус датчика никак попасть не может ("наверно") но ноепонятно где они сей девайс применять будут..ну если заказчик согласился значит его такой вариант устраивает..

с шумом конечно ерунда какя то..значения нереальные какието ...с чего ему так шуметь...имхо

я пересмотрел датчики agilent и R&S диодные. У них весь корпус на цифровой земле...
а про МДМ я тут где то заикался...ну так вот они идут по этому принципу уже лет 20 да и НАШИ

т.е. модулируют постоянку полевыми транзситорами, далее гальваническая развязка через трансформатор с КУ 1-3, далее усиливают по переменке ОУ, далее демодулируют в постоянку и оцифровывают

вот и получается гальваническая развязка аналоговой земли...

PS вот взять бы готовое решение...

Честно говоря, не совсем понял Ваше высказывание. У Вас техника по какому классу электробезопасности проходит? По первому - тогда необходимо заземление - вот Вам и замкнулись корпус (токоведущая часть) с землёй ПК и получился контур.

так я и не пойму где гальваническая развязка?!

Гальванически развязан АЦП от микроконтроллера. Микроконтроллер соединён с землёй ПК, а АЦП с землёй детектора.

несходится...
детектор сидит на аналоговой земле и на корпусе датчика- прибор к которому все это подключается заземлен

контролер с ПК сидит на цифровой земле и тоже заземлен
контур замыкается?!

Ну всё же правильно: детектор+АЦП+корпус прибора+заземление-------заземление+ПК+микроконтроллер, а вот между МК и АЦП связи нет - контур разорван!

так контур же замкнут по заземлению-развязка не роаботает

етсь такие "изолированные усилители"...может на них отвязать аналоговую землю от корпуса детектора и цифровой земли? как раз тот самый мдм

Кривые они - зачем тогда ads1256 - чтобы сказать что в коробке стоит 24бит ацп? С\ Ш можно и более простыми методами обеспечить.

"кривые" изолированные усилители?
а тчо понимать под кривым?
Шумные...нет(AD210- меньше 40нВ/sqrt(Гц)) , нелинейность большая да.. но тоже кому тчо нужно
в готовых решениях только разбираюсь а то тчо сейчас делала/ет наша промышленность "на раасыпухе" обеспечивает где то 20нВ/sqrt(Гц) (могу преврать но где то там) да и буржуи вышеупомянутые идет по этому же пути до сих пор

а по поводу 24 бит ...нужно вытащить...да и удобно
если есть мысли как можно сделать по другому делитесь)
что то дорого это все получается..одних DC-DC 2 штуки да и изолированные усилители эти не дешевые..тыдыдыщ-тыдыдыщ

Тут у всех разная ситуация - мне так приходится делать в основном разовые вещи, поэтому цена деталей во внимание не принимается, почти.... Важнее чтобы был устраивающий результат с первой итерации - а улучшать итд можно потом. Когда серия - расклад другой.

уже 3 листа форума отписали!!!
уже даже вопрос четка появился )
как выполнить гальваническую развязку входа ацп

все что смог найти это готовые решения ad202 210 ... или на рассыпухе