[KolyanV 0]

Здравствуйте!

Стоит передо мной задача, под которую необходимо подобрать АЦП. Естественно, первым делом приходит мысль использовать контроллер с его встроенным АЦП. В качестве оного был выбран ATMega8. Согласно даташиту, АЦП контроллера может использовать опорное напрядение от 2В до Vdd.

Вероятно, в данных пределах гарантируются допуски электрических параметров и разрядности указанных в даташте. Ну а как изменится качество, если, например, в качестве опорного взять 1.2 В.

Кто небудь задавался подобным вопросом, есть ли опыт?

Может быть при таких условиях АЦП вообще не будет работать ?

 

Заранее благодарю за ответ!

[Aleks17 0]

А зачем вы себе жизнь усложняете ?

Если нужно АЦП на низковольтовые сигналы то и подбирайте оное. А заставлять МК работать в областях недокументировааной работоспособности по-моему очень глупо (в первую очередь из-за того что такие изделия НЕЛЬЗЯ тиражировать по определению).

АЦП в МК и так тяжело живётся...

Есть такая вещь у Analog Devices - ADUC называется (8051 + довольно сильные для МК АЦП и ЦАП) - может лучше туда взор обратить.

[MakSV 0]

У меня бала подобная задача, но ацп Mega даст максимум 9-10 значащих бита, ппи этом щумя, поэтому я в своё время взял внешнее ацп ADS1210-11 на которой по ДШ можно вытащить 20-21 бит, но реально 17-19, при относительно небольшом шуме, да и опору для точных измерений лучше выносить и термостатировать. А на счёт уменьшения опоры не пробовал.

[BVU 0]

Здравствуйте!

Стоит передо мной задача, под которую необходимо подобрать АЦП. Естественно, первым делом приходит мысль использовать контроллер с его встроенным АЦП. В качестве оного был выбран ATMega8. Согласно даташиту, АЦП контроллера может использовать опорное напрядение от 2В до Vdd.

Вероятно, в данных пределах гарантируются допуски электрических параметров и разрядности указанных в даташте. Ну а как изменится качество, если, например, в качестве опорного взять 1.2 В.

Кто небудь задавался подобным вопросом, есть ли опыт?

Может быть при таких условиях АЦП вообще не будет работать ?

 

Заранее благодарю за ответ!

При опоре 1.2В Вы кроме шумомой дорожки с ATMega8 АЦП не получите... причем с амплитудным ограничением. Так же есть и другой вариант - получите постоянную составляющую на максимальном значении разрядности, т.к. тракт будет 'забит' (войдет в насыщение от шума). Шум в этом случае будет суммарным, как собственные шумы контроллера, так и шумы предыдущих каскадов измерительной схемы. Лучше под задачу ищите и ставте внешнее АЦП с приемлемым входным диапазоном входного напряжения.

[defunct 0]

У mega48/88/168 internal ref напряжение если мне не изменяет память - 1.1V, а значит и Vref можно задать равным 1.2V. Может быть они вам подойдут? m88 практически полный функциональный аналог m8.

[KolyanV 0]

А зачем вы себе жизнь усложняете ?

Если нужно АЦП на низковольтовые сигналы то и подбирайте оное. А заставлять МК работать в областях недокументировааной работоспособности по-моему очень глупо (в первую очередь из-за того что такие изделия НЕЛЬЗЯ тиражировать по определению).

АЦП в МК и так тяжело живётся...

Есть такая вещь у Analog Devices - ADUC называется (8051 + довольно сильные для МК АЦП и ЦАП) - может лучше туда взор обратить.

Приходится усложнять ... :-(

Как это часто бывает, необходимость есть, а бюджет давит. Дело в том, что даный контроллер+АЦП должны быть состовляющей системы многоканального сбора данных... И в перспективе для тиражного и не очень дорогого устройства. Чтобы удовлетворять поставленным требованиям, на каждый канал должно ставиться отдельное АЦП. Вариант использования для нескольких каналов одного АЦП через мультиплексор не подходит, в виду теоретически возможной разницы потенциалов между каналами до 200 В и больше. Вариант гальванической развязки источников сигнала и мультеплесирующего АЦП тоже отпадает, в связи со сложностями развязки с приемлемым искажением в заданом частотном диапазоне. Приемлемым становится использовать недорогие контроллеры с АЦП на каждый канал. ATmega8,ATMega88 - недорогие контроллеры со стоимостью до 3-4$. ADUC в данном случае очень интересный вариант. Но к сожалению стоимость его выше 7-8 у.е (если умножить, скажем на 8 каналов, это уже будет 64 у.е только на одни контроллеры, а без них еще сколько всякого надо ...). К тому же над сигналом необходимо производить первичную цифровую обработку, а MIPS-ов у данного x8051, по моему маловато...

Потому и приходится искать не дорогие, но рабочие варианты ...

[Aleks17 0]

А почему такое ограничение по опорному напряжению? Ежели у вас такие разбросы в напруге, то как я понимаю там делители стоят повсюду. Делайте сигнал больше.

По поводу ADUC - есть с армовским ядром.

+ в соседней конфе MSP430 у них и АЦП 12-разрядное и процессор 16-и разрядный и цена как у AVR.

[KolyanV 0]

А почему такое ограничение по опорному напряжению? Ежели у вас такие разбросы в напруге, то как я понимаю там делители стоят повсюду. Делайте сигнал больше.

По поводу ADUC - есть с армовским ядром.

+ в соседней конфе MSP430 у них и АЦП 12-разрядное и процессор 16-и разрядный и цена как у AVR.

Ограничение по опорному напряжению связано с тем, что уровень сигнала микровольтный. Максимальный диапазон значений - до 1В, средний диапазон в процессе эксплуатации будет, вероятно в пределах 100-250мв. Разброс связан с тем, цифруемый сигнал может быть гальванически связанным с фазой электросети, причем, разные каналы - с разными фазами. Экономически более обоснованным является использование меньшего опорного напряжения, чем использование предварительных каскадов усиления. Насчет MSP430, благодарю за совет! Думаю, это интересный вариант решения. Буду рыть документацию ...

 

 

У mega48/88/168 internal ref напряжение если мне не изменяет память - 1.1V, а значит и Vref можно задать равным 1.2V. Может быть они вам подойдут? m88 практически полный функциональный аналог m8.

Спасибо за совет! Интересный вариант.

Было бы хорошо знать, какие допуски искажений (шумов +нелинейносте и т.д) при таком низком опорном напряжении ...

Но, вероятно, это врятли кто-то сможет сказать ... Тут надобно эксперементировать и эксперементировать ....

[Aleks17 0]

Микровольтный сигнал - это круто. Скажу сразу - микровольты (единицы, десятки, сотни и даже наверное тысячи) на встроенном АЦП МК, да ещё и в варианте униполярного АЦП вам не померить. В шумах всё утонет.

Может поконкретнее объясните задачу, что именно измеряете - может какая идея и посетит.

[arttab 0]

Можно рассмотреть вариант - усилитель+ГУН+оптрон+MUX и один на всех мк. Но первое и второе должно буть гуд или компенсация разброса на мк.

[KolyanV 0]

Микровольтный сигнал - это круто. Скажу сразу - микровольты (единицы, десятки, сотни и даже наверное тысячи) на встроенном АЦП МК, да ещё и в варианте униполярного АЦП вам не померить. В шумах всё утонет.

Может поконкретнее объясните задачу, что именно измеряете - может какая идея и посетит.

Фактически - сигнал из диапазона звуковых частот 300-4000 Гц.

[Rst7 5]

Микровольтный сигнал - это круто. Скажу сразу - микровольты (единицы, десятки, сотни и даже наверное тысячи) на встроенном АЦП МК, да ещё и в варианте униполярного АЦП вам не померить. В шумах всё утонет.

Может поконкретнее объясните задачу, что именно измеряете - может какая идея и посетит.

 

Про микровольтный сигнал. Использую в датчике T15 или T26. Измеряется импульс фототока с фотодиода. Включен x20 дифф режим и внутренний опорник 2.56 вольта. Импульс длительностью 50 мкс. Амплитуда в нормальном состоянии измеряется ~30 у.е. ADC (30*125мкв=3.75мв). Источник сигнала получается с эквивалентным сопротивлением 1МОм. Результат - шумит примерно +- 2..3 единицы. Вот такие результаты.

[KolyanV 0]

Про микровольтный сигнал. Использую в датчике T15 или T26. Измеряется импульс фототока с фотодиода. Включен x20 дифф режим и внутренний опорник 2.56 вольта. Импульс длительностью 50 мкс. Амплитуда в нормальном состоянии измеряется ~30 у.е. ADC (30*125мкв=3.75мв). Источник сигнала получается с эквивалентным сопротивлением 1МОм. Результат - шумит примерно +- 2..3 единицы. Вот такие результаты.

Достаточно впечатляющий результат. А какой контроллер Вы используете ? ATMega16-ATMega128 ?

И если длительность импульса 50 мкс, то частота дискретизации, как минимум, должна быть 20 кГц, а на практике, наверно, больше. На какой частоте SAR вы цифруете результат, используется ли при этом, например режим тoise reduction ?

[BVU 0]

KolyanV, прецизионные измерения низковольтных сигналов имеет классическую методику, которая применяется уже несколькот десятков лет. Ребята Вам правильно советовали перед оцифровкой сначала оптимально усилить сигнал. Подобные методики прекрасно изложены в пособии:

'Методы практического конструирования при нормировании сигналов с датчиков'.

sensor.part1.rar

sensor.part2.rar

sensor.part3.rar

[Aleks17 0]

2Rst7 А теперь то же самое, но при диапазоне входного сигнала 1В (как надо KolyanV). Вариант x20 отпадает. У вас шумит примерно +-2..3 единицы то есть (на вашем КУ) +-375 мкВ. То есть собственно о чем я и писал.