Перейти к содержанию

    

Добрый день, коллеги!

 

В некой схеме ADS1247 измерят напряжение порядка 1 мВ, и измеряет стабильно. Измерение выполняются дифференциально, т.е. к сточнику сигнала подключены два входа АЦП, настроены коэффициенты усиления и частота выдачи результата.

Всё прекрасно. Но в один момент понадобилось сделать коммутатор так, чтобы можно было подать напряжение на АЦП с обратным знаком (я знаю, что внутри у неё тоже есть коммутатор, но нужен внешний). Сделали его на четырёх ключах CPC1019N. Схема банальная мостовая. Всё работает.

Но вот в один момент выяснили интересный нюанс, если вернуться к первоначальной схеме без коммутатора, но в одной из диффлиний оставить ключ (другая же представляет собой просто дорожку), то наблюдается небольшое завышение результата измерения на 5 - 10 мкВ. Причём если измерять длительно, то результат плавно возвращается к норме. Примерно через 20 - 30 сек. Частота выборок 10 SPS. Мне вот, что не понятно, входной ток АЦП принебрижительно мал (порядка 100 пА), в схеме нет элементов с утечками (проверяли). Там стоят банальные двухзвенные RC-фильтры. Значит на сопротивлении 0,6 Ом (из документации CPC1019N) упадёт очень мало, что не может дать такой погрешности. Я думал, что ключ генерирует некую ЭДС, и даже проверил это. И выяснил, что нет. Не генерирует. Если во вторую диффлинию врезать ещё один ключ, то погрешность исчезает. Вот и не понятно, откуда берётся вольтдобавка... Если кто-нибудь может объяснить подобное поведение, буду очень рад. Да, в рабочей схеме пробовал измерять напряжение на ключе, там около +- 5 мкВ, но я списываю это на погрешность мультиметра (Sanwa PC5000a).

 

P.S. Отсюда напрашивается правило: делать диффсхему абсолютно симметричной (каждая линия выполнена по одинаковой схеме), даже если на первый взгляд всё должно работать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А какое-то постоянное смещение есть во входных сигналах?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Там стоят банальные двухзвенные RC-фильтры.

Генерировать напряжение может C, если это керамика. Причем от перепадов температуры.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
А какое-то постоянное смещение есть во входных сигналах?

Да, примерно 600 мВ, но оно не превышает синфазного допустимого для АЦП.

 

Генерировать напряжение может C, если это керамика. Причем от перепадов температуры.

Я вообще удивляюсь схемотехнике, но там в цепях стоят банальные X7R, хотя измеряются напряжения от 10 мкВ до 1 В. Я как-то думал, что в такие низковольные цепи хуже NP0 ставить нельзя, лучше плёнку. Автор схемы не я, и по заялвением тех, кто её делал - схема надёжная. И вроде это действительно так. Но добавление ключа в одну линию дало интересный результат.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
P.S. Отсюда напрашивается правило: делать диффсхему абсолютно симметричной (каждая линия выполнена по одинаковой схеме), даже если на первый взгляд всё должно работать.

Это правило напрашивается не отсюда, это аксиома. А исследовать эффекты, которые могут возникать при заведомом нарушении норм - это надо иметь проблемы с занятостью... :rolleyes:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Да, примерно 600 мВ, но оно не превышает синфазного допустимого для АЦП.

Похоже при включении токи утечки перераспределяют заряды между емкостями оптопары и схемы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Это правило напрашивается не отсюда, это аксиома. А исследовать эффекты, которые могут возникать при заведомом нарушении норм - это надо иметь проблемы с занятостью... :rolleyes:

Ну смотрите, вот есть диффвход АЦП. К нему подключен источник сигнала 100 мкВ. Давайте не будет принимать во внимание наложение спектра, и обойдёмся без фильтров. Т.е. источник сигнала подключен ко входу. Входной ток АЦП мал, например 100 пА. Затем в одну из диффлиний мы включили резистор 1 Ом. Ну что вроде бы должно измениться? Входной ток АЦП слишком мал, чтобы создать на резисторе хоть како-либо значимое по-сравнению с амплитудой сигнала падение напряжения? Или я не прав?

 

Похоже при включении токи утечки перераспределяют заряды между емкостями оптопары и схемы.

Гм... не совсем понимаю вас, можно чуть подробнее?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Входной ток АЦП мал, например 100 пА

Это постоянный, т.е. утечка, а переменный у СД АЦП десятки миллиампер.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Это постоянный, т.е. утечка, а переменный у СД АЦП десятки миллиампер.

Этот ток создаётся модулятором? Или что это? Как он по английски называется? Как же мало я знаю о SD ADC ещё...

 

Вроде бы и даташит на АЦП читал, и манулы и app notes...

Может быть есть умная секретная книжечка, которая раскроет все аспекты этих АЦП?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Нет ли там еще наброса заряда при переключении ключа. Попробуйте заменить на резистор 1 Ом - будет ли такой же эффект.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Частота выборок 10 SPS.

Значит на сопротивлении 0,6 Ом (из документации CPC1019N) упадёт очень мало, что не может дать такой погрешности.

Я думал, что ключ генерирует некую ЭДС, и даже проверил это. И выяснил, что нет. Не генерирует. Если во вторую диффлинию врезать ещё один ключ, то погрешность исчезает.

0.6Ом это по DC, а на частоте модулятора и кратной ей (которые потом на DC отразятся), перекос дифференциального входа может быть куда больше из-за ёмкостей/индуктивностей ключа например.

ключ медленный и большой, почти на 1А, на 1МГц какой у него там будет импеданс в открытом состоянии?

 

Это постоянный, т.е. утечка, а переменный у СД АЦП десятки миллиампер.
The device inputs are buffered through a high-input impedance PGA before they reach the ΔΣ modulator.

он правда чоппер и тоже входами щёлкает, но не на десятки мА.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Нет ли там еще наброса заряда при переключении ключа. Попробуйте заменить на резистор 1 Ом - будет ли такой же эффект.

Ок, завтра на работе попробую.

 

0.6Ом это по DC, а на частоте модулятора и кратной ей (которые потом на DC отразятся), перекос дифференциального входа может быть куда больше из-за ёмкостей/индуктивностей ключа например.

Ок, спасибо!

 

Всё-таки есть ли информация по таким АЦП, собранная в одном месте? Я сейчас свою библиотеку открыл, там у меня в разделе "АЦП" лежит пара книг, и статей пара десятков.

 

 

ключ медленный и большой, почти на 1А, на 1МГц какой у него там будет импеданс в открытом состоянии?

1 МГц это от модулятора*?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
1 МГц это от модулятора*?

в даташите конкретное значение указано должно быть.

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
в даташите конкретное значение указано должно быть.

Я просто в даташите не могу найти величины токов по AC.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
The device inputs are buffered through a high-input impedance PGA before they reach the ΔΣ modulator.

Это они про виртуальный, запредельное синфазное — тому доказательство.

 

Нет ли там еще наброса заряда при переключении ключа.

Присоединяюсь.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация