Перейти к содержанию
    

Правильное подключение сигма-дельта АЦП для оцифровки биполярного сигнала относительно GND

Здравствуйте всем! Есть биполярный сигнал относительно общего провода GND, необходимо его оцифровать 24 битным ацп. Диапазон  амплитуды биполярного сигнала порядка 20 вольт пик-ту-пик.

Вопросы: как мне подключить выводы, к примеру сигма-дельта АЦП   типа  ADS1220 для оцифровки биполярного сигнала, к источнику сигнала. 

А именно какой вывод надо подключить на GND ?

Что делать с выводами REFP и REFN ?

Какое питание подавать на выводы AVDD и AVSS, униполярное - то есть GND на AVSS и плюс на AVDD, или биполярное питание - то есть минус на AVSS и плюс на AVDD ?

Помогите пожалуйста) Спасибо)

 

даташит на ADS1220   http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1220.pdf 

 

Безымянный.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Боюсь тут учить вас с нуля никто не будет :((
Ещё бы в разделе для начинающих написали бы может быть кто-то и откликнулся.

А так вот пример платы на этой микросхеме. Добрая часть вопросов там отвечена:

http://www.ti.com/lit/pdf/sbau203

Вход придётся преобразовать в однополярному виду каким то образом. Или на операционнике или на трансформаторе если позволит полоса...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Либо ищите АЦП с true bipolar входами, либо ставьте усилитель перед АЦП, который сдвинет и отмасштабирует сигнал до входного диапазона АЦП.

Опускать землю АЦП до отрицательных напряжений идея не самая лучшая и без особой необходимости так лучше не делать. Цифровую часть тоже сдвигать придется.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

7 часов назад, Highlander77 сказал:

Видел такой вебинар по сигма-дельта АЦП https://www.youtube.com/watch?v=I0lvrZFqqCw

 

Да отстой видео)) для школьников. Как работает в общем АЦП и ЦАП я знаю. Просто я никогда не разрабатывал схемы с АЦП для измерения биполярного сигнала. Экспериментировать времени нет, необходимо сделать схему и плату соответственно в короткие сроки. Это будет опытный вариант, но хочется чтобы хоть как то правильно было подключено. 

 

4 часа назад, _pv сказал:

Либо ищите АЦП с true bipolar входами, либо ставьте усилитель перед АЦП, который сдвинет и отмасштабирует сигнал до входного диапазона АЦП.

Опускать землю АЦП до отрицательных напряжений идея не самая лучшая и без особой необходимости так лучше не делать. Цифровую часть тоже сдвигать придется.

Хорошо тогда, сильно отпускать минус питания АЦП не будем, максимум до минус 2.5 вольт, так и плюс АЦП симметрично сделаю 2.5 вольта, а сигнал ограничу в этом же диапазоне. Так нормально? Если да то какие напряжения подавать на refN и refP и с каким знаком?

Изменено пользователем emilen89

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 час назад, emilen89 сказал:

2.5 вольта, а сигнал ограничу в этом же диапазоне

Чем? Делителем на паре стандартных 1-процентных резисторов? Тогда точность будет определять они, хотя 24 разряда разрешения и останутся.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

6 минут назад, Plain сказал:

Чем? Делителем на паре стандартных 1-процентных резисторов? Тогда точность будет определять они, хотя 24 разряда разрешения и останутся.

Нет, коэффициентом усиления предыдущих каскадов, ну и диодами Шоттки на всякий случай)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Надо же, виновные нашлись — зачем нужны такие "предыдущие каскады", если он не способны нормировать сигнал для последующего.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

а 20В p-p вы в пятивольтовый АЦП прям так засунете, да? без деления.

1 hour ago, emilen89 said:

Хорошо тогда, сильно отпускать минус питания АЦП не будем, максимум до минус 2.5 вольт, так и плюс АЦП симметрично сделаю 2.5 вольта, а сигнал ограничу в этом же диапазоне. Так нормально? Если да то какие напряжения подавать на refN и refP и с каким знаком?

в даташите, как это не странно, написаны все допустимые напряжения на всех входах включая опору, относительно питания.

и этот АЦП оказывается даже допускает отличие аналоговой земли от цифровой на 2.5В как раз для биполярного питания. так что цифровую часть никуда двигать не надо.

но имхо вместо отрицательных напряжений сделайте делитель в 4-5 раз(4k/1k) и обоприте его на положительное напряжение ~3В (оно же AVCC, оно же REFP). как раз из +-10В получится +0.5..+4.5В. это если на абсолютный коэффициент наплевать, или есть возможность калиброваться.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

5 минут назад, _pv сказал:

а 20В p-p вы в пятивольтовый АЦП прям так засунете, да? без деления.

в даташите, как это не странно, написаны все допустимые напряжения на всех входах включая опору, относительно питания.

и этот АЦП оказывается даже допускает отличие аналоговой земли от цифровой на 2.5В как раз для биполярного питания. так что цифровую часть никуда двигать не надо.

но имхо вместо отрицательных напряжений сделайте делитель в 4-5 раз(4k/1k) и обоприте его на положительное напряжение ~3В (оно же AVCC, оно же REFP). как раз из +-10В получится +0.5..+4.5В. это если на абсолютный коэффициент наплевать, или есть возможность калиброваться.

Вот и поэтому и спрашиваю у знатоков, потому что незнаю)). Биполярный значит всё таки можно им измерять? А что делать с выводами ref ? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вот фрагмент схемы промышленного прецизионного мультиметра (по такому же принципу устроены почти все аналогичные приборы с интегральными сигма-дельта АЦП).

Shema.1561237176.gif

Питание ADS1262 +/-2,5 В здесь не показано. Выбросите бутстрепный буфер, селектор входов, выбросите из PGA лишние ключи, оставьте только один ИОН, зафиксируйте Ку на 0,1 и будет то, что вы просите.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В 23.06.2019 в 00:04, iddqd2001 сказал:

Вот фрагмент схемы промышленного прецизионного мультиметра (по такому же принципу устроены почти все аналогичные приборы с интегральными сигма-дельта АЦП).

Shema.1561237176.gif

Питание ADS1262 +/-2,5 В здесь не показано. Выбросите бутстрепный буфер, селектор входов, выбросите из PGA лишние ключи, оставьте только один ИОН, зафиксируйте Ку на 0,1 и будет то, что вы просите.

Спасибо большое за ответ) как закончу схему, вышлю вам.)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Чем закончилась тема? Кстати нашел в сети видео где примерно на метке времени 10:16 автор ссылается на ответ самого тексаса о том, что 1220 можно включить на +-2,5В по аналоговой части, и подав с делителя +-2В на измерение, вполне работать с биполярным сигналом. Как уже писали ранее дискретное питание можно оставить 0...3,3В. 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Здравствуйте!

Делаю промышленный модуль аналогового ввода. Анализировал фотографии плат прототипов, в документации на которые указано, что поддерживается ввод сигналов 0...10В, дифференциальных сигналов +/-2В, +/-50мВ и 0...20 мА.

В общих чертах схема такая: дифференциальные аналоговые сигналы относительно общей земли AGND через отключаемые делители (используются для 0...10В) подаются на аналоговые мультиплексоры TMUX1309 (КМОП, питание однополярное +5В). Дельше стоит АЦП ADS1120, особенность которого - очень интересный входной коммутатор. Ну еще есть возможность на каждую из линий подключить полевичками резистор 100 Ом - датчик тока для токовой петли, с которого дифференциально снимается однополярный сигнал относительно AGND (так, что исключается сопротивление полевика). Питание всего этого дела точно однополярное +5В. AGND соединена с минусом этого изолирующего DC/DC. Схему искусственной земли на плате не нашел, ОУ - тоже не обнаружил.

Поскольку живого устройства у меня в руках нет, а есть только несколько фотографий платы, точную схему срисовать не могу и возникли вопросы:

1) каким образом дифференциальный сигнал +/-2В относительно AGND проходит сквозь аналоговые коммутаторы с питанием +5В и подается на АЦП? Если в АЦП еще есть возможность скоммутировать внутренними ключами 1/2 или 1/4 опорного напряжения на один из входов, то с мультиплексорами вообще чудеса.

Анализировал другой образец модуля аналогового ввода - там было все понятно. Мультиплексоры высоковольтные с 3-мя питаниями и схема на ОУ, которая является высокоомным делителем и заодно подмешивает смещение в 1/2 ИОН для АЦП, а дальше все это дело усиливается при необходимости встроенным PGA. Но куча операционников с резисторами - зло для метрологии. И дорого.

2) Также что посоветуете в плане выбора АЦП? ADS1120 купить сложно. Проанализировав ассортимент поставщиков ЭКБ пришел к выводу, что на сегодняшний день наиболее доступным является старенький AD7705, имеющий аж 4 полных аналога: MX7705 (Max), TM7705 и MS7705. Также нашел какие-то чисто китайские АЦП MS5192T и MS5198T со схожими характеристиками. Но у них не такой навороченный коммутатор на входах.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 hour ago, el-alex said:

там было все понятно. Мультиплексоры высоковольтные с 3-мя питаниям

Что мешает сделать умножители и инверторы напряжения на коммутируемых конденсаторах? MAX233 как пример реализации идеи.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...