Поиск

Здравствуйте. Использую AD7799 для считывания напряжения с тензометрического датчика (взвешивает до 5 кг). Чипом АЦП управляет STM32. AD7799 установлен на печатной плате собственной разработки (ссылка на тех. спецификацию: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad7798_7799.pdf) . В процессе работы упёрся в проблему - никак не могу считать корректное значение с аналогового входа АЦП - приложение усилия на тензодатчик никак не влияет на считываемое значение. Вместо этого, якобы считывается какое-то +- постоянное значение, на которое я при этом не могу повлиять. SPI интерфейс работает исправно - данные успешно отправляются и считываются с/на АЦП, что подтверждается как логическим анализатором, так и выводом данных в компьютер посредством последовательного порта. Если мультиметром замерить напряжение между выходами тензодатчика, и надавить на него пальцем, видно как напряжение меняется на несколько милливольт - из чего я делаю вывод, что тензодатчик исправен. Система ведёт себя не так как я ожидаю, особенно это проявляется при изменении параметра GAIN. Как я подхожу к выбору коэффициента усиления входного сигнала (GAIN): заявленная чувствительность тензодатчика 2 мВ/В, что при питании 5 В даёт +-10 мВ диапазона в каждую сторону (сжатие и растяжение), а в сумме целых 20 мВ диапазона для входного сигнала в АЦП. В соответствии с таблицей №1 (стр. 3) даташита я высчитал "Differential Input Voltage Range": Имея 20 мВ диапазон входного сигнала и Vref = 5В, я могу позволить себе усиление в 128 раз (максимальное), потому как в этом случае допустимый диапазон входящего дифф. сигнала будет равен 5000/128 = 39.06 мВ, что почти вдвое превышает диапазон фактического входного сигнала. Что я получил на практике: если значение GAIN в CONFIGURATION регистре установить в 128, то при считывании STATUS регистра бит ERR встаёт в единицу, а считываемое значение АЦП будет равнятся 0xFFFFFF (16777215 DEC), что сигрализирует об ошибке - "Error sources include overrange and underrange". Такая же ошибка проявляется, если GAIN выставить в 1 или 2 (это когда усилитель не используется). При установке всех остальных значений GAIN (от 4 до 64 включая) ошибки не появляется, но и "считываемое" значение тоже странное - обычно где-то 98-99% от максимального значения 0xFFFFFF, например 16750362 (DEC). Данная ошибка проявляется как при Single Conversion Mode, так и при Continuous Conversion Mode. Данная ошибка проявляется как при Buffered Mode, так и при Unbuffered Mode. Есть подозрение, что проблема кроется не в неправильном конфигурировании регистров АЦП, а в разводке электросхемы. К сожалению у меня недостаточно знаний, чтобы диагностировать это самостоятельно в приемлемые сроки. Опорное напряжение V-ref замкнуто с AVDD, и равняется 5 В. Тензодатчик также запитан пятью вольтами. Напряжение между землёй и любым из двух выходов тензодатчика (подключены к пинам AIN2- и AIN2+ на АЦП) равняется половине от V-опорного, т.е. около 2.5 Вольт, что также находится в допуске, согласно параметру "Absolute AIN Voltage Limits" из таблицы №1. Напряжение между выходами датчика (пины AIN2- и AIN2+ у АЦП) в состоянии покоя равняется 0 В, а если приложить какой-то вес, поднимается до ~8 мВ, что определённо попадает в обозначенный выше диапазон "Differential Input Voltage Ranges" из той же таблицы №1. Не понимаю, что не даёт мне считать истинное значение сигнала. Буду рад, если кто-то сможет подсказать, в каком направлении искать решение. Ниже приложен код, управляющий коммуникацией, схема платы а также фото "живого" решения. При необходимости могу приложить скриншоты SPI коммуникации из логического анализатора. //Reset AD7799 txBuff[0]=0xFF; txBuff[1]=0xFF; txBuff[2]=0xFF; txBuff[3]=0xFF; CS_Clear HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, txBuff, rxBuff, 4, 300); CS_Set HAL_Delay(50); //Write to CONFIGURATION REGISTER. Set polarity to Bipolar. Set gain to 64, Reference_detect to 1. Buff to 0. Channel to 1 (AIN2). txBuff[0]=0b00010000; // Write operation to CONF_REG txBuff[1]=0b00000110; //0,0,BO,U/B' 0,G2,G2,G0 txBuff[2]=0b00100001; //0,0,REF_DET,BUF 0,CH2,CH1,CH0 txBuff[3]=0; CS_Clear HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, txBuff, rxBuff, 4, 300); CS_Set HAL_Delay(50); // Write to MODE REGISTER. Set Continuous Conversion Mode. Set Update rate to 4.17 Hz txBuff[0]=0b00001000; txBuff[1]=0b00000000; // MD2, MD1, MD0 , PSW, 0000 txBuff[2]=0b00001111; // 0000, FS3, FS2, FS1, FS0 txBuff[3]=0; CS_Clear HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, txBuff, rxBuff, 3, 300); CS_Set HAL_Delay(480); // Settle time is 480 ms, according to Table No. 14 while (1) { HAL_Delay(235); RDY = false; //Read from STATUS REGISTER until RDY goes low. Check errors. txBuff[0]=0b01000000; txBuff[1]=0; txBuff[2]=0; txBuff[3]=0; timeout = AD7799_TIMEOUT; CS_Clear while((timeout > 0) && !RDY) { HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, txBuff, rxBuff, 2, 300); if ((rxBuff[1] >> 7) == 0) // Если бит RDY становится в ноль { RDY = true; if ((rxBuff[1] & 0b01000000) == 0b01000000) // Если бит ERR становится в еденицу { char* error = "ERR\n"; CDC_Transmit_FS((uint8_t *)error, 4); } if ((rxBuff[1] & 0b00100000) == 0b00100000) // Если бит NOREF становится в еденицу { char* error = "NOREF\n"; CDC_Transmit_FS((uint8_t *)error, 6); } } else timeout--; } CS_Set HAL_Delay(3); //Read from DATA REGISTER. txBuff[0]=0b01011000; txBuff[1]=0; txBuff[2]=0; txBuff[3]=0; CS_Clear HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2, txBuff, rxBuff, 4, 300); CS_Set reg_data = rxBuff[0]; reg_data = (reg_data << 8) | rxBuff[1]; reg_data = (reg_data << 8) | rxBuff[2]; reg_data = (reg_data << 8) | rxBuff[3]; #define SIZE sizeof(uint8_t)*8+1 char buffer [SIZE]; itoa (reg_data,buffer,10); buffer[SIZE-1] = '\n'; CDC_Transmit_FS((uint8_t *)&buffer, SIZE); // Вывод считываемого значения через USB на компьютер } }

Сначала суть проблемы, а потом собственно вопрос. Встал вопрос и переносе проекта с PIC18 на STM32 - основная причина - нехватка скорости АПЦ, скорости работы, плюс увеличение разрядности АПЦ с 10 до 12 бит. Раньше с STM32 почти не работал. Выбор пал на STM32F401CCU6. Тактовая устраивает, скорость АЦП тоже. Цена опять же вполне приемлемая. Начал изучать АПЦ - а там чудеса... Внутри не оказалось источника опорного напряжения, даже одного. В корпусах 48/64 вывода вывод Vref+ не выведен на ружу. Точнее он объединен с VDDA. Т.е. диапазон измеряемых напряжение от 0 до 3-х вольт (питания 3В). Vref- даже если в большом корпусе выведен отдельным выводом, он обязательно должен быть соединен с землей. Т.е. смещение шкалы АЦП такого вида не пройдет: на Vref- 0.4В, на Vref+ 2.2В. Измеряем в коридоре 1,8В. С PIC18 такое легко прокатывает. Собственно вопрос - есть ли среди STM32 камни с более развитым модулем АЦП? Чтобы можно было, бы хотя бы, просто на Vref+ подать 2В, не в монструозном корпусе.

Здравствуйте товарищи! Нужна помощь с задачей в которой требуется разработать принципиальную схему масштабирования, позволяющую преобразовать аналоговый сигнал в цифровой, в соответствии с диапазоном изменения измерительного сигнала (Uвх=0...50 мВ) и входного диапазона АЦП (Uацп =0,002...5 В). Сначала подумал о масштабирующей схеме с усилением и смещением входного сигнала, но потом понял, что по этой схеме не получается поднять сигнал на входе до 0,002 В. Не могу понять как можно реализовать равенство диапазонов, зная конкретный входной диапазон АЦП.

Приветствую. Помогите разобраться, какую роль выполняет здесь max4544 и OУ. АЦП ведь сама может усилить.

Доброго дня уважаемые форумчане! Потратила уже кучу времени, но, почему-то, ничего внятного найти по своему вопросу на русском языке не смогла, а с английским все очень сложно. Решила спросить, может быть здесь мне смогут помочь. Хочется раставить, так сказать, все точки над i для себя, наконец. Задача, по сути своей тривиальная - имеется датчик, у датчика аналоговый выход 0,5...2,5В. Необходимо считать это значение с точностью 16 бит на частотах около 250 кГц. Первое, что пришло мне в голову это сделать масштабирующий усилитель, который просто "растягивает" сигнал до 0...5В и подать на АЦП AD7685. Собрала схему, как на картинке ниже - в целом, что в Proteus (на номиналы резисторов смотреть не стоит, там немного другой масштаб, но суть та же), что в реальности работает, но хотелось бы сделать какую-то более адекватную схему, с применением дифференциального АЦП, чтобы сразу на него подать сигнал 0,5...2,5В и получить заветные 16 бит данных, да и вообще разобраться как они работают. Выбрала АЦП из этой же серии AD7693, но не могу понять, что подавать на V_REF и на V_IN-. Посмотрев видео (не знаю, можно ли прикреплять ссылки.. надеюсь, что да https://www.youtube.com/watch?v=qAPUqajE1cw) сложилось впечатление что надо подать на V_REF = 1В (амплитуда сигнала относительно V_IN-), а на V_IN- = 1.5В (середина сигнала). Но по datasheet на V_REF нельзя подать менее 2.5В. Как быть, что делать, может какой-то другой АЦП и все очевидно? Прошу помочь и обьяснить, как это вообще работает (или должно работать). Заранее благодарю, Александара.

Критически важные распределенные системы требуют синхронного преобразования во всех подсистемах и непрерывного потока данных. Распределенные системы сбора данных могут быть синхронизированы как на основе АЦП последовательного приближения, так и на основе сигма-дельта (∑-Δ)-АЦП. Новый подход, основанный на преобразователе частоты дискретизации (SRC), содержащемся в микросхемах линейки AD7770 производства Analog Devices, позволяет достигать синхронизации в системах на основе сигма-дельта-АЦП без прерывания потока данных. Подробнее>>

Всем привет. Успешно использовал для приёма в ПЛИС сигналов от мезонина AD9695 EVAL. Были свои минусы модели (не было возможности пропустить через FMC в ПЛИС сигнал sysref). Назрела необходимость использовать другой замечательный КИТ от Analog DEVICES - AD9208 3000EBZ EVAL. Посмотрел все необходимые характеристики, всё устраивает, даже появилась возможность сигнал sysref прогнать через мезонин и пустить в ПЛИС. Начал копаться более глубоко, нашёл схематик и там столкнулся с очень странным моментом. На моём старом ките, для работы трансиверов JESD можно было подать на входной коннектор SMA на мезонине сигнал "EXT_REFCLK_TO_FPGA" и пропустить его через FMC на ножку "GBTCLK0_M2C_P", после чего благополучно в ядре назначить его как PHY CLK для трансиверов (Рис.1). Рис.1 На новый КИТ AD9208 EVAl на сайте Analog DEVICES я скачал архив файлов, там был схематик для AD9689 EVAL, как я понял это совместимый пин в пин с моим АЦП и плата носитель у них одна. Так вот в скаченном схематике немного изменилась схема. Входной клок для ПЛИС с коннектора на мезонине теперь называется "GLBLCLK_TO_FPGA" (Рис.2) Рис.2 Подключается же данный сигнал на ножку "LA00_P_CC" на разъёме FMC (Рис.3), который не является высокоскоростным входом для тактирования трансиверов JESD ... Подключить его к JESD, я думаю, мне компилятор не позволит.. Интересно то, что старый сигнал "EXT_REFCLK_TO_FPGA" остался на старом "правильном" месте, но при этом он обрублен и больше никуда по схеме не идёт... Рис.3 Так вот мой вопрос. Это какая то опечатка, ошибка на схеме? Или реально так перелопатили КИТ, что теперь брать клок через мезонин невозможно? Приложу обе схемы: старого кита AD9695 и нового AD9208 (AD9689 так как это одно и тоже). SCH_9695ce01a.pdf SCH_9689ce02c.pdf

Исключительные характеристики АЦП MAX11254, включая наличие нескольких дифференциальных входных каналов, низкий уровень шума, внутренний усилитель с широким программируемым диапазоном усиления и малое энергопотребление, позволяют успешно применять данную микросхему производства Maxim Integrated в проектировании датчиков давления. При использовании MAX11254 не требуются другие внешние усилители. Особенности и характеристики АЦП MAX11254>>

Maxim Integrated PIXI в КомпэлКомпэл представляет перевод руководства Maxim Integrated, которое знакомит разработчиков с широким спектром решений на базе программируемых ИС смешанного сигнала MAX11300 PIXI™ производства Maxim Integrated. Рассматриваются идеи по использованию каждого функционального блока, входящего в состав PIXI, приводится подробный алгоритм их настройки и тестирования. Описаны также конкретные приложения, использующие MAX11300. В седьмой части данного цикла рассмотрен вариант построения мультиплексора 4:1 на базе микросхемы MAX11300. Ознакомиться со статьей>>

В данной схеме реализован усилитель, обладающий малым током смещения, сигнал с его выхода измеряется с помощью АЦП последовательного приближения. Такой усилитель необходим для обеспечения минимальной погрешности при работе с высокоимпедансными датчиками. Примерами таких датчиков являются детекторы газа, анализаторы газов крови и датчики качества воздуха. В данном примере используется датчик кислотности (датчик pH). Выходное сопротивление этого сенсора может изменяться в диапазоне 10…1000 МОм. Если сопротивление датчика составляет 10 МОм, то при использовании усилителя со входным током смещения 3 нА ошибка на выходе схемы составит 30 мВ. С учетом исходных данных к расчету, представленных в таблице, можно определить, что выходная ошибка смещения 30 мВ соответствует погрешности измерений 2,9%. Если же использовать операционный усилитель со входным током смещения 3 фА, то ошибка на выходе уменьшится до 30 нВ. Датчик pH является достаточно медленным сенсором, поэтому для работы с ним может использоваться АЦП с невысоким быстродействием. Так как показания датчика pH сильно зависят от температуры, то для работы с ним потребуется двухканальный АЦП: один канал для контроля температуры, а второй – для измерений выходного напряжения сенсора. Для схемы был выбран ADC122S021 – двухканальный 12-битный АЦП с максимальной частотой дискретизации 200000 выборок в секунду (см.рисунок). Рекомендуем обратить внимание: в качестве емкостей С3 и С6 следует использовать керамические конденсаторы COG/NPO; каждая ИС должна иметь собственный развязывающий конденсатор 0,1 мкФ; трассировка печатной платы имеет огромное значение. Для получения подробной информации ознакомьтесь с документом «LMP7721 Multi-Function Evaluation Board Users’ Guide»; печатная плата должна быть чистой и не иметь поверхностных загрязнений. Для получения подробной информации следует ознакомиться с документом «LMP7721 Multi-Function Evaluation Board Users’ Guide»; для получения подробной информации по созданию других схем с минимальным уровнем токов утечки прочтите статью «Design femtoampere circuits with low leakage». Выбор компонентов и расчеты>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: аналого-цифровые преобразователи, глава 10 Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники. АЦП», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Многим уже знаком аналогичный цикл об операционных усилителях. Но АЦП – не менее важная часть сигнального тракта, а секретов и тонкостей в его применении никак не меньше. Приведены конкретные схемотехнические примеры, пошаговые инструкции с формулами, позволяющими адаптировать схему к конкретному проекту. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Для каждой схемы рекомендован как минимум один АЦП производства TI, однако разработчик может использовать и другие изделия компании. От читателя требуется понимание базовых принципов работы АЦП. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы глав этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>

Данная схема с однополярным питанием способна измерять ток, протекающий через токоизмерительный резистор, в диапазоне ±0,50…±10 A (см.рисунок). Усилитель тока позволяет работать со входными синфазными напряжениями 0…75 В. Дифференциальный усилитель преобразует входной однополярный сигнал в выходной дифференциальный ±5 В. Дифференциальный сигнал поступает на АЦП последовательного приближения с частотой выборки до 1 MSPS. Изменяя номиналы компонентов, можно влиять на величину дифференциальных токов. Данная схема используется в различных приложениях, требующих точных измерений, в том числе – в системах мониторинга аккумуляторов, в тестовом оборудовании и в радиопередатчиках базовых станций. Рекомендуем обратить внимание: Расчет сопротивления токоизмерительного резистора и выбор усилителя тока выполняется с учетом исходных данных: диапазона измеряемых токов и синфазного напряжения. Подробнее этот вопрос рассматривается в разделе «Расчет схемы». Коэффициент усиления дифференциального усилителя определяется исходя из диапазона выходных напряжений усилителя тока, допустимого диапазона входных напряжений АЦП и диапазона выходных напряжений самого дифференциального усилителя. Подробнее этот вопрос рассматривается в разделе «Расчет схемы». Для уменьшения искажений сигнала следует использовать керамические COG-конденсаторы. Для обеспечения высокой точности измерений, низкого дрейфа коэффициента усиления и минимального уровня искажений сигнала следует использовать пленочные резисторы с разбросом номинала 0,1% и температурной стабильностью 20 ppm/°C или с лучшими характеристиками. В серии обучающих видео «TI Precision Labs – ADCs», находящихся на сайте Texas Instruments, раскрывается методика расчета погрешностей в схемах с АЦП. Для уменьшения погрешностей, связанных с дрейфом коэффициента усиления, смещением, температурным дрейфом и шумами, следует ознакомиться с видео из раздела «Error and Noise». В серии обучающих видео «TI Precision Labs – ADCs» раскрывается методика выбора компонентов фильтра Rfilt и Cfilt. Номиналы этих компонентов зависят от полосы пропускания усилителя, частоты дискретизации и типа АЦП. Значения, полученные при расчете рассматриваемой схемы, позволяют получить хорошие динамические и частотные характеристики для усилителя, параметров усиления и АЦП. При изменении исходных параметров схемы следует произвести повторный расчет компонентов RC-фильтра. Обучающее видео «Introduction to SAR ADC Front-End Component» содержит информацию по расчету компонентов RC-фильтра с учетом требуемых динамических и частотных характеристик. Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: аналого-цифровые преобразователи, глава 9 Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники. АЦП», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Многим уже знаком аналогичный цикл об операционных усилителях. Но АЦП – не менее важная часть сигнального тракта, а секретов и тонкостей в его применении никак не меньше. Приведены конкретные схемотехнические примеры, пошаговые инструкции с формулами, позволяющими адаптировать схему к конкретному проекту. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Для каждой схемы рекомендован как минимум один АЦП производства TI, однако разработчик может использовать и другие изделия компании. От читателя требуется понимание базовых принципов работы АЦП. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы глав этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>

Схема неинвертирующего усилителя со входным смещением используется для преобразования входного сигнала 1…3 В в положительный сигнал 0,05…4,95 В (см.рисунок). Она, в частности, применяется для масштабирования и смещения сигнала датчика с целью дальнейшей оцифровки при помощи АЦП. Рекомендуем отметить, что: следует использовать операционный усилитель в линейном рабочем диапазоне напряжений. Он определяется в схеме с разомкнутой обратной связью (AOL); диапазон синфазных напряжений должен соответствовать диапазону входных напряжений; источник опорного напряжения Vref должен обладать низким импедансом; входное сопротивление схемы является суммой сопротивлений R3 и R4; для обеспечения стабильности следует использовать резисторы обратной связи с номиналом менее 100 кОм. Использование высокоомных резисторов уменьшит запас по фазе и приведет к увеличению уровня собственных шумов схемы; частота среза схемы зависит от произведения коэффициента усиления на полосу пропускания (GBP) выбранного ОУ; дополнительная фильтрация может быть выполнена путем добавления конденсатора параллельно резистору R Этот конденсатор также повышает устойчивость схемы. Расчет схемы> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 23 Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>

Схема этого усилителя используется для преобразования входного сигнала 2…5 В в положительный сигнал 0,05…4,95 В, что представлено на рисунке. Она может использоваться для того чтобы масштабировать и смещать сигнал датчика для последующей его оцифровки на АЦП. Обращаем ваше внимание: задействуйте операционный усилитель в линейном рабочем диапазоне напряжений, который изображен на схеме с разомкнутой обратной связью (AOL); диапазон синфазных напряжений должен соответствовать диапазону входных напряжений; источник опорного напряжения Vref должен иметь низкий импеданс; входное сопротивление схемы представляет собой сумму сопротивлений R3 и R4; стабильность достигается за счет использования в цепи обратной связи резисторов номиналом менее 100 кОм. Применение высокоомных резисторов уменьшит запас по фазе и повысит уровень собственных шумов схемы; коэффициента усиления на полосу пропускания (GBP) выбранного операционного усилителя определяет частоту среза; для большей фильтрации добавьте конденсатор параллельно резистору R, он также повысит устойчивость схемы. Расчет схемы> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители, глава 22 Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments) Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы статей этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>

Такие устройства, как, например, многофункциональные реле, датчики напряжения промышленной сети или системы управления железнодорожного транспорта, как правило, работают с дифференциальными сигналами, амплитуда и абсолютный (относительно общего провода) потенциал которых значительно превосходят диапазон рабочих напряжений АЦП. В этой главе приведен один из вариантов реализации узла, позволяющего оцифровывать подобные сигналы с помощью обычного АЦП последовательного приближения. В предлагаемой схеме (см.рисунок) прецизионный операционный усилитель осуществляет согласование высокоуровневого входного дифференциального сигнала со входом АЦП, причем коэффициент передачи узла на ОУ рассчитан таким образом, чтобы амплитуда сигнала на входе АЦП находилась в пределах ±10 В. Рекомендуем обратить внимание: Требуемый коэффициент усиления узла на основе операционного усилителя необходимо определять на основе параметров реального входного сигнала и с учетом возможностей АЦП, как описано в разделе «Выбор компонентов». Допустимый диапазон изменения входного синфазного сигнала определяется по методике, приведенной в разделе «Выбора компонентов». В рассматриваемой схеме амплитуда синфазной составляющей входного сигнала может принимать любые значения в диапазоне VInputCM. Пример расчета данного параметра для операционных усилителей OPA827 и OPA192 приведен в разделе «Выбор компонентов». Конденсаторы COG следует выбирать по критерию минимального уровня искажений. Для обеспечения требуемой точности оцифровки необходимо использовать пленочные резисторы с точностью 0,1% и температурным коэффициентом сопротивления 20 ppm/°C или выше. Чтобы минимизировать величины ошибок усиления, смещения и оцифровки, обратите внимание на анализ статистических характеристик схемы. При выборе компонентов коррекции частотной характеристики операционного усилителя следует руководствоваться требованиями к динамическим характеристикам системы. Значения Rfilt и Cfilt зависят от схемотехники узла сопряжения, рабочей полосы частот входного сигнала, а также частоты дискретизации АЦП. В приведенном примере показан один из наилучших вариантов реализации данной цепочки, однако при необходимости, например, при изменении схемы узла сопряжения, возможно, придется использовать другой RC-фильтр. Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: аналого-цифровые преобразователи, глава 8 Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники. АЦП», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Многим уже знаком аналогичный цикл об операционных усилителях. Но АЦП – не менее важная часть сигнального тракта, а секретов и тонкостей в его применении никак не меньше. Приведены конкретные схемотехнические примеры, пошаговые инструкции с формулами, позволяющими адаптировать схему к конкретному проекту. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Для каждой схемы рекомендован как минимум один АЦП производства TI, однако разработчик может использовать и другие изделия компании. От читателя требуется понимание базовых принципов работы АЦП. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы глав этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>

В данной главе описывается, как расширить диапазон входных напряжений SAR АЦП со встроенным аналоговым входным блоком (AFE) и снизить потери точности за счет применения метода двухточечной калибровки. Схема, представленная на рисунке, расширяет доступный диапазон входных напряжений ADS8598H с собственным диапазоном ±10…± 40 В. Это позволяет использовать более широкий входной диапазон напряжений без применения дополнительной аналоговой схемы понижения напряжения; вместо этого используется простой делитель напряжения для взаимодействия с AFE АЦП, понижающий напряжение на входе преобразователя. Для устранения возможных ошибок применяется соответствующий метод калибровки. Рекомендуем обратить внимание: 1. Используйте резисторы с малым дрейфом, чтобы снизить ошибки, вызванные температурным дрейфом, например, 50 ppm/°C с допуском 1% или выше. Обратите внимание, что стоимость высокоомных (от 1 МОм и выше) прецизионных резисторов с малым дрейфом может быть сравнительно высокой. 2. Для подобной конфигурации может понадобиться входной фильтр. Установка такого фильтра сразу после мощного входного сопротивления может привести к ошибкам из-за токов утечки конденсатора. Альтернативная схема с фильтрующим конденсатором на входе приведена далее. Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: аналого-цифровые преобразователи, глава 7 Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники. АЦП», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Многим уже знаком аналогичный цикл об операционных усилителях. Но АЦП – не менее важная часть сигнального тракта, а секретов и тонкостей в его применении никак не меньше. Приведены конкретные схемотехнические примеры, пошаговые инструкции с формулами, позволяющими адаптировать схему к конкретному проекту. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Для каждой схемы рекомендован как минимум один АЦП производства TI, однако разработчик может использовать и другие изделия компании. От читателя требуется понимание базовых принципов работы АЦП. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы глав этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>

Представленное решение для выборки данных аналогового входного блока SAR АЦП (см.рисунок) позволяет измерять истинное дифференциальное напряжение сигналов в диапазоне ±24 В (или для абсолютного диапазона входного сигнала VinP = ±12 В, VinN = ±12 В), обеспечивая высокое входное сопротивление при скоростях передачи данных до 500 ksps с 18-битным разрешением. Для буферизации входов дифференциального усилителя используется 36-вольтовый прецизионный усилитель с полным размахом напряжения и с малым значением входного тока смещения. Дифференциальный усилитель ослабляет и смещает сигнал в диапазон дифференциального и синфазного напряжений SAR АЦП. Значения в разделе выбора компонентов могут быть скорректированы с учетом различных уровней входного напряжения. Данная реализация схемы используется для точного измерения истинного дифференциального напряжения в испытательном оборудовании специализированного применения, платах сбора данных (DAQ) и модулях аналоговых входных сигналов, применяемых в системах на основе программируемых контролеров автоматизации, дискретных систем управления и программируемых логических контроллеров. Рекомендуем обратить внимание Проверьте величину линейного диапазона операционного усилителя (буфера) на основе значений синфазного напряжения и размаха выходного напряжения для линейного режима. Это описано в разделе выбора компонентов. Выберите усилитель с малой величиной входного тока смещения. Определите характеристики полного диапазона и синфазного диапазона АЦП. Это описано в разделе выбора компонентов. Определите требуемое ослабление напряжения для дифференциального усилителя на основе данных об амплитуде входного сигнала, полного диапазона АЦП и значений размаха выходного напряжения самого усилителя. Это описано в разделе выбора компонентов. Используйте конденсаторы COG для минимизации искажений. Используйте пленочные резисторы 0,1% 20 ppm/°C или лучших значений для повышения точности, снижения дрейфа коэффициента усиления и минимизации искажений. В обучающем видео «Понимание и калибровка смещения и усиления для систем АЦП» («Understanding and Calibrating the Offset and Gain for ADC Systems») приведены методы анализа ошибок. Рекомендуем ознакомиться с ресурсом по ссылке, чтобы узнать, как минимизировать ошибки усиления, смещения, дрейфа усиления и улучшить шумовые характеристики. Обучающее видео «Введение в выбор компонентов для входных каскадов SAR АЦП» («Introduction to SAR ADC Front-End Component Selection» рассказывает о методах выбора элементов для цепи фильтра Rfilt и Cfilt. Данные параметры компонентов зависят от полосы пропускания усилителя, частоты дискретизации преобразователя данных и конструкции самого преобразователя. Приведенные здесь значения позволяют получить хорошие показатели установления сигнала и динамические характеристики для усилителя, параметров усиления и преобразователя данных из данного примера. В случае изменения дизайна выберите другой RC-фильтр. Ознакомьтесь с обучающими видео Precision Labs, в котором представлена дополнительная информация по выбору RC-фильтра для получения наилучших характеристик по установлению сигнала и переменному току. Расчет схемы>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: аналого-цифровые преобразователи, глава 6 Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники. АЦП», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Многим уже знаком аналогичный цикл об операционных усилителях. Но АЦП – не менее важная часть сигнального тракта, а секретов и тонкостей в его применении никак не меньше. Приведены конкретные схемотехнические примеры, пошаговые инструкции с формулами, позволяющими адаптировать схему к конкретному проекту. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Для каждой схемы рекомендован как минимум один АЦП производства TI, однако разработчик может использовать и другие изделия компании. От читателя требуется понимание базовых принципов работы АЦП. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы глав этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>

17 апреля 2019 своим опытом поделился один из ведущих разработчиков прецизионных аналого-цифровых сигма-дельта преобразователей Texas Instruments Шридар Мор. В ходе вебинара Шридар кратко рассказал, как работает Δ-Σ АЦП, затронул основные проблемы, с которыми сталкиваются разработчики измерительных систем, а также разобрал некоторые примеры разработки устройств с применением новейших АЦП Texas Instruments. Программа: Принципы работы Δ-Σ АЦП Линейка Δ-Σ АЦП Texas Instruments Оптимизация схемотехнического решения измерительной системы при помощи высокоинтегрированных АЦП ADS122U04 Разработка прецизионных и точных измерительных систем на основе АЦП ADS1262 Построение измерительных систем на основе резистивных мостовых схем Интегрированные функции диагностики и мониторинга состояния АЦП на примере ADS124S08 Язык: дублированный перевод с английского Опубликована запись вебинара и ответы на вопросы.

Приглашаем на вебинар «Прецизионные сигма-дельта АЦП Texas Instruments» 17 апреля 2019 своим опытом поделится один из ведущих разработчиков прецизионных аналого-цифровых сигма-дельта преобразователей Texas Instruments Шридар Мор. В ходе вебинара Шридар кратко расскажет, как работает Δ-Σ АЦП, затронет основные проблемы, с которыми сталкиваются разработчики измерительных систем, а также разберет некоторые примеры разработки устройств с применением новейших АЦП Texas Instruments. Программа: Принципы работы Δ-Σ АЦП Линейка Δ-Σ АЦП Texas Instruments Оптимизация схемотехнического решения измерительной системы при помощи высокоинтегрированных АЦП ADS122U04 Разработка прецизионных и точных измерительных систем на основе АЦП ADS1262 Построение измерительных систем на основе резистивных мостовых схем Интегрированные функции диагностики и мониторинга состояния АЦП на примере ADS124S08 Дата проведения: 17.04.2019 Язык: дублированный перевод с английского Форма участия: бесплатно Зарегистрироваться на вебинар>>

В данном решении усилитель сверхнизкой мощности используется для управления АЦП SAR, уровень энергопотребления которого в активном режиме измеряется в нановаттах. Решение предназначено для использования в системах сбора данных с датчиков с общим уровнем потребления в несколько микроватт. Примерами таких систем являются пассивные инфракрасные датчики, датчики газа и глюкометры. Значения в разделе выбора компонентов могут быть скорректированы в соответствии с требуемой скоростью передачи данных и полосой пропускания усилителя. В предыдущей части рассматривается более сложная версия схемы, где на канал отрицательного напряжения подается небольшое отрицательное напряжение (-0,3 В). Вариант схемы с одним источником питания показывает пониженную производительность, когда выходной сигнал усилителя близок к нулю. Однако в большинстве случаев конфигурация с одним источником питания является более предпочтительной благодаря простоте (см.рисунок ниже). Рекомендуем обратить внимание Определите линейный диапазон операционного усилителя на основе характеристик синфазного сигнала, размаха выходного напряжения и линейного коэффициента усиления напряжения. Это описано в далее в разделе статьи "Выбор компонентов". Используйте конденсаторы COG для минимизации искажений. Используйте пленочные резисторы 0,1% 20 ppm/°C или более высокой точности для минимизации искажений. В серии обучающих видеороликов TI "Precision Labs – ADCs" показаны методы выбора элементов цепи зарядного сегмента Rfilt и Cfilt. Данные параметры компонентов зависят от полосы пропускания усилителя, частоты дискретизации преобразователя данных и конструкции самого преобразователя. Приведенные здесь значения позволяют получить хорошие показатели установления сигнала и динамические характеристики для усилителя и преобразователя данных в этом примере. В случае изменения дизайна вам понадобится выбрать другой RC-фильтр. Ознакомьтесь с обучающим видео "Введение в выбор компонентов для входных каскадов SAR АЦП" , в котором представлена дополнительная информация по выбору RC-фильтра для получения наилучших характеристик по установлению сигнала и переменному току. Подробнее>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: аналого-цифровые преобразователи, глава 3 Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники. АЦП», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Многим уже знаком аналогичный цикл об операционных усилителях. Но АЦП – не менее важная часть сигнального тракта, а секретов и тонкостей в его применении никак не меньше. Приведены конкретные схемотехнические примеры, пошаговые инструкции с формулами, позволяющими адаптировать схему к конкретному проекту. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Для каждой схемы рекомендован как минимум один АЦП производства TI, однако разработчик может использовать и другие изделия компании. От читателя требуется понимание базовых принципов работы АЦП. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы глав этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>

Здравствуйте. АЦП LTC2325-16 поддерживаем передачу данных по LVDS, при этом LVDS в режиме LVDS-SPI использует для настройки АЦП. В нашем проекте АЦП подключаем на FPGA. В даташите информации на мои вопросы нет. 1. Как это работает? 2. Как калибровать LVDS в данном случае? (каков алгоритм) 3. Каким образом LVDS можно перевести в SPI не испортив сигнал, трассировка на плате и изоляторы гальванические рассчитаны на использование дифференциальных сигналов. Может, включим и заработает с первого раза, но в это не верится/ Заранее благодарю

В данном решении усилитель малой мощности используется для управления АЦП SAR, уровень энергопотребления которого в активном режиме измеряется в нановаттах. Данное решение предназначено для использования в системах сбора данных с датчиков при работе в сигнальных цепях малой мощности, потребляющих всего несколько микроватт. Примерами таких чувствительных к энергопотреблению систем являются пассивные инфракрасные датчики, датчики газа и глюкометры. Значения в разделе выбора компонентов могут быть скорректированы в соответствии с требуемой скоростью передачи данных и полосой пропускания усилителя. Давайте рассмотрим упрощенную версию схемы, в которой канал отрицательного напряжения заземлен (см. рисунок ниже). Отрицательное напряжение -0,3 В в этом примере используется для достижения наилучшего диапазона линейного входного сигнала. Для получения дополнительной информации о подборе оптимального соотношения параметров в схеме SAR с малым энергопотреблением ознакомьтесь с видеопрезентацией "SAR ADC Power Scaling" на сайте компании Texas Instruments. Рекомендуем обратить внимание Определите линейный диапазон операционного усилителя на основе характеристик синфазного сигнала, размаха выходного напряжения и линейного коэффициента усиления напряжения. Это описано в разделе выбора компонентов. Чтобы минимизировать искажения, в качестве Cfilt рекомендуется использовать конденсатор типа COG (NPO). Серия обучающих видеороликов TI "Precision Labs – ADCs" охватывает методы выбора элементов цепи зарядного сегмента Rfilt и Cfilt (см. «Введение в выбор компонентов для входных каскадов SAR АЦП»). Параметры данных компонентов зависят от полосы пропускания усилителя, частоты дискретизации преобразователя данных и конструкции самого преобразователя. Приведенные здесь значения позволяют получить хорошие показатели установления сигнала и динамические характеристики для усилителя и преобразователя данных в этом примере. В случае изменения параметров спецификации вам будет необходимо выбрать другой RC-фильтр. Подробнее>> Поваренная книга разработчика аналоговых схем: аналого-цифровые преобразователи, глава 2 Представляем перевод главы из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники. АЦП», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Многим уже знаком аналогичный цикл об операционных усилителях. Но АЦП – не менее важная часть сигнального тракта, а секретов и тонкостей в его применении никак не меньше. Приведены конкретные схемотехнические примеры, пошаговые инструкции с формулами, позволяющими адаптировать схему к конкретному проекту. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Для каждой схемы рекомендован как минимум один АЦП производства TI, однако разработчик может использовать и другие изделия компании. От читателя требуется понимание базовых принципов работы АЦП. Мы продолжим публиковать на сайте compel.ru переводы глав этого цикла. Если материал оказался для вас полезным - подпишитесь на обновления этого руководства. Оформить подписку>>

Здравствуйте! Мне необходимо защитить аналоговые входы МК без использования операционных усилителей (так как дорого). Входное напряжение изменяется от 0 до 40 В. Хотел поставить супрессор с делителем напряжения, но мне сказали, что он срезает пики. Есть какие-нибудь решения? Заранее спасибо!

Приветствую. Нужно выбрать микроконтроллер для задачи. Устройство, работающее от автономного источника питания. Должно измерять сигналы от 0 до 2,5В с шагом в 1 мВ. Думаю, 12 бит встроенного в большинство микроконтроллеров АЦП достаточно. От внешнего АЦП хочу отказаться для уменьшения габаритов и энергопотребления. Сейчас собрал прототип на STM32F103 - приобретаю опыт в ARM микроконтроллерах. Кто работает с EFM32, подскажите, можно ли их использовать в промышленных условиях или они предназначены только для бытовых изделий (часы там, счётчики, термометры, метеостанции)? Планируется, что прибор, возможно, будет работать рядом с нагревателями промышленных печей в термозащитном контейнере (термопрофайлер). Как у них с АЦП. Шумное? Можно ли использовать для такого разрешения? ------ [spoiler=Так же, немного параллельный вопрос:] Вообще, в виду простоты прибора, хотел делать на MSP430. Но тенденция такова, что народ всё больше двигает в ARM архитектуру. Не получиться ли так, что через 5-7 лет MSP430 будет нерентабельным? Цены вырастут, например, и придётся всё равно переделывать на ARM? Т.е. имеет ли смысл сейчас при выборе микроконтроллера смотреть в сторону менее производительных?[/spoiler]

Доброго времени суток, господа! В своё время разрабатывал измерительное устройство с несколькими АЦП на борту и для каждого из них ставил отдельный кварц на 8 МГц. При работе одиночного АЦП всё работало исправно (Частота дискретизации 1кГц. Закоротил входы АЦП, т.е. измеряю ноль) Но стоило мне включить одновременно 2 АЦП, как картинка становилась следующей: Руководитель сказал, что причина в наличие двух одинаковых кварцев на плате, но причину не пояснил. После этого я запустил второй АЦП от внутреннего источника и искажения исчезли. Скажите, кто то сталкивался с подобным и какова природа явления, как с этим бороться? Спасибо!