Перейти к содержанию
    

Разводка АЦП разрядности >12

Давно хотел написать, но все не получалось. Вообщем надо было тензомосты мерять. Пробовал разные схемы AD7714 (24bit)[делал евал.боард к ЛПТ по фирменной схеме, правда АД разводки не дает], ADS7841(4x12bit), ADS1250 (20bit). Возился долго, несколько лет. Оказалось, пока разрядов <=12 проблем особых нет, а больше - начинают дрожать младшие разряды. Почитал "GROUNDING IN HIGH SPEED SYSTEMS" в русском переводе от AD, проникся, начал делать чуть ли не каждую "землю" от компонента дорожкой отдельно, и соединять их в одной точке. Вообщем извращался как мог. Максимум что получил - 18 розрядов на 600Гц оцифровки для ADS1250. В принципе для моих задач мне этого достаточно, но все же хотелось бы большего... В результате применения метода "научного тыка" у меня получилось что: разнообразные экраны АЦП и опторазвязка от микропроцессора особо не повышает разрядности, ферритовые кольца (2000НМ) помогают фильтрировать шумы особо мощных источников (типа електродрели), и тоже не особо полезны. Керамические конденсаторы на питании ИС наиболее еффективны в этом деле, и резисторы 500Ом между микроконтроллером и АЦП - тоже. "Правильная" разводка платы - ИМНО наиболее повышает разрядность, и кроме того настройка фильтра АЦП на 50Гц - тоже. Теперь о типичных деталаях. В качестве опорника использую АD780, для питания АЦП 78L05, в качестве предварительного усилителя INA141, мильтиплесора на входе - DG408|409. Пассивные компоненты- обычные МЛТ-0,25, -05, и.т.д конденсаторы - керамика, алюминиевые электролиты 10,100мкФ. Далее -> всюду рекомендуют многослойные платы -> но "на колене" пока не могу придумать, как это более-менее просто сделать. Хоровиц с Хиллом рекомендуют использовать прецизионные резисторы точности 0.01% - а где такие взять? С местного ФТП -все книги которые нашел- скачал, просмотрел - но пока ничего революционного не нашел, кроме делать все по микрополосковой технологии. Короче у меня несколько вопросов: 1. Есть ли где-нить рабочая разводка 2-сторонней платы АЦП, с разрядностью >=17, на максимальной скорости по даташиту, для ознакомления? 2. Для питания АЦП может-быть надо использовать специальные стабилизаторы напряжения а не 7805? Буду признателен за любые замечания! :smile3046:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я не гуру в прецизионной аналоговой схемотехнике, раньше ковырялся в основном с цифровухой и не точными аналоговыми схемами, а сейчас сам выгребаю в подобном направлении, по моим наблюдениям:

1. Некоторые REF достаточно шумные, где то в Maxim видел после ИОН еще и фильтр, а вывод ИОН из контроллера это вообще абзац. В описухе на ADS1250 есть пример включения ИОН.

2. Резюки имеют различный шум, надо выбирать...

3. Алюминиевые дешевые конденсаторы малоэффективны в силу высокого ESR, использую фирменные танталлы с известным ESR.

4. Фильтрующюю керамику по питанию надо ставить нескольких номиналов см. их Z (ом) в зависимости от частоты и типа диэлектрика.

5. ИМХО: Хоровиц пугает 0.01% резисторами для точности задания Ку, сам сидел с прецизионным омметром подбирал нужные номиналы (серии нет).

6. ИМХО: Грамотная разводка с продумываемыми контурами протекания тока-великая наука, особенно если в схеме есть как цифровые так и аналоговые компоненты, тут я получил хорошее снижение шумов.

М.б. имеет смысл в качестве стабилизатора питания попробовать низкошумящий ИОН?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В "описухе" на действительно ADS1250 есть пример включения ИОН, но там используют прециз.стабилитрон на 4.***в. после которого вешают буферный ОУ OPA350 и прец.резисторы. А я использовал AD780 на 3.0В... Насчет "имеет смысл в качестве стабилизатора питания попробовать низкошумящий ИОН?" я тоже об этом подумывал :).... Кстати пробовал "паралельное" питание для аналоговых схем+АЦП и микроконтроллера - > это когда от +9в. питаются паралельно одна 78L05 для аналоговой части и другая 7805 для цифровой части. Тоже немного помогает. Насчет подбирать резисторы - тоже подбирал нужные из простых МЛТ (5%) - тогда при комнатной температуре нормально - а зимой в поле ошибка до 20%... Спасибо за советы!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В DataSheet приведен как раз пример RC фильтра с буфером на ОУ, там 10кОм+10мкФ+0,1мкФ, правда низковольтные стабилитроны шумные штуки. Мб стоит попробовать посмотреть насколько шумит AD780 и при необходимости добавить такой фильтр. А про раздельные питания аналогов и цифровухи - мне хорошо помогло.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Кстати насчет ADS1250 - там входное сопротивение довольно низкое и зависит от Ку (13кОм). Как думаете, можно тензорезистивный мост из резисторов 300Ом напрямую к АЦП цеплять, или нужен дополнительный буфер?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хоровиц с Хиллом рекомендуют использовать прецизионные резисторы точности 0.01% - а где такие взять?

 

Для питания АЦП может-быть надо использовать специальные стабилизаторы напряжения а не 7805?  Буду признателен за любые замечания! :smile3046:

Я работаю как раз с 12-ю битами, но может что полезное скажу.

 

Думаю, прецизионные резисторы к "дрожанию" отношения не имеют, разве что масштаб времени "черепаший". Это к стабильности.

 

По питанию. 7805 из распространённых стабилизаторов как раз неплохой в плане подавления пульсаций. Лучше него только LM317 с хоррошим конденсатором с вывода adj на землю.

LDO обычно сильно хуже или вообще не нормирован этот параметр, только LM2931 где-то такой же, как 7805.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Давно хотел написать, но все не получалось. Вообщем надо было тензомосты мерять. Пробовал разные схемы AD7714 (24bit)[делал евал.боард к ЛПТ по фирменной схеме, правда АД разводки не дает], ADS7841(4x12bit), ADS1250 (20bit). Возился долго, несколько лет. Оказалось, пока разрядов <=12 проблем особых нет, а больше - начинают дрожать младшие разряды. Почитал "GROUNDING IN HIGH SPEED SYSTEMS" в русском переводе от AD, проникся, начал делать чуть ли не каждую "землю" от компонента дорожкой отдельно, и соединять их в одной точке. Вообщем извращался как мог. Максимум что получил - 18 розрядов на 600Гц оцифровки для ADS1250.

Делал 16-бит на 100 ksps.

Источник +/-15V - импульсный DC/DC. Сначала юзал малошумящий Traco, но он шибко дорогой. Перешел на дешевый тaйваньский Danube, никакой разницы - шум не увеличился. У меня DC/DC со всех сторон обложен SMD дросселями и танталами, они почти все гасят. Источник аналогового +5V - малошумящий линейный LP2985. На вход ему впендюрил RC фильтр, заодно снизил рассеиваемую на регуляторе мощу. Источник цифрового +3.3V - обычный LM1117. Шипит он как гадюка, но это ни на что не влияет.

Долго подбирал подходящие оперы. OPA2277 шумноваты, OPA2227 получше. От полосы много зависит... Разводку земель сделал качественную. "У нас жопыт-то есть" © :biggrin:

Получил шумы менее 1 LSB rms, при том что сам АЦП имел 0.75 LSB rms. В целом вполне доволен результатом :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

То =АК= Разводку земель сделал качественную.

С этого места хотелось бы поподробнее! На что обратить внимание? :( Хотелось бы услышать мнение. И какой АЦП вы использовали?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

  Разводку земель сделал качественную.
С этого места хотелось бы поподробнее! На что обратить внимание? :( Хотелось бы услышать мнение. И какой АЦП вы использовали?

MAX1188.

Четырехслойка, причем в земляном слое сделаны прорези, разделяющие аналоговую и цифровую земли. Аналоговая и цифровая земли соединяются в одной точке рядом с АЦП.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Здравствуйте!

Делал Евал.Боард для АД7705, и самодельную платку для ADS7871. Платы двуслойные, со сплошной заливкой. Земли для 1-го варианта объединял под м/сх АЦП, питание для аналоговой и цифровой частей раздельное. Для второго варианта пробовал применять гальваническую развязку, на мой взгляд, это самое эффективное решение в борьбе с шумом (естественно, остальными мерами не пренебрегал).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для питания АЦП может-быть надо использовать специальные стабилизаторы напряжения а не 7805?
Ну... Надо смотреть влияние помех по питанию по документации на АЦП. Далее подбираем стабилизатор. Смотрим шум, нагрузочные характеристики, коэффициент подавления пульсаций и т.д. Я использовал MAX1132 (16 бит, 150 к/с) с LM78L05ACM (SO-8). Между ними двойной (с разными АЧХ) П-образный фильтр. ИОН тоже с фильтрами. Кстати 78x05 у разных производителей имеют разные характеристики. Мне понравились от Linear, от Texas хуже.

Что касается шума то Вы двигаетесь в правильном направлении. >18bit и >200kps дело очень замороченное. А вот INA141??? 20-ти бит с него не получить! И вообще повнимательнее посмотрите на аналоговый тракт. Прецизионные резисторы нужны не только для Ку (->Stas), шум может варьироваться в широких пределах. У них другой резистивный слой.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Cпасибо за консультации! О прецизионных резисторах и об их шумовых свойствах я читал. Проблема только в том где бы их взять. :) Если ты не в США то насколько я понимаю - это проблема. По фирмах лучше 0.5% не встречал, а так - беру из разобраных осциллографов, где ассортимент ограничен. Насчет гальванической развязки (насколько понимаю - оптика?) -то это конечно эффективный метод, но по-моему его стоит использовать только для подавления огромных шумов, а иначе похожие х-ки можно получить RC-цепями... 4-х слойную плату мне не сделать, попробую "3-х слойную" (низ-проводники, верх-AGND&DGND, + сверху перемычки). B) И кстати вопрос всем: Вы полностью "выжимали" все из АЦП (разрядность без шума на максимальной скорости) ? Еще раз спасибо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

О прецизионных резисторах и об их шумовых свойствах я читал. Проблема только в том где бы их взять.  :) Если ты не в США то насколько я понимаю - это проблема. По фирмах лучше 0.5% не встречал, а так -  беру из разобраных осциллографов, где ассортимент ограничен.

Ну, а С2-29? 0,01% и шумы ничего. В Москву сам ездил, покупал, вот только с номиналами проблема. А буржуйские штучно нигде не смог достать.

 

И кстати вопрос всем: Вы полностью "выжимали" все из АЦП (разрядность без шума на максимальной скорости) ? Еще раз спасибо.

Вопрос не совсем корректный. Если на столе от лабораторного БП, то все как в документации. Если в поле, от бортовухи то другое дело.

 

Еще повторяю, внимательней смотрите на ОУ и/или ИУ, их вклад в сигнал совсем не последний (например вых. сопротивление, линейность и др.). Что касается обвязки АЦП, то чистое питалово (хорошие компоненты фильтров), чистые цифровые сигналы, однозначные возвратные токи и все. С идеальным сигналом на входе, в данной температурной точке, АЦП работает или как в документации, или не работает. Может Вы сомневаетесь в достоверности документации? Если сомневаетесь, то правильно делаете...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Господа, мне тоже нужно мерять тензомост на 12 разрядов. Но немогу разобраться с ацпэшками, как их подключать, как что и в какие регистры писать, как считывать результат, вобщем, на какие входы что нужно подавать . В даташитах вреде бы все описано, но нарисовать схему немогу. Помогите пожалуйста, может кто знает где такого рода информацию можно почитать или у кого есть схема, чтоб разобраться можно было?

:)

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...