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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik '16-Bit-Accurate': was heißt das?


Autor: Tux (Gast)
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Hallo, ich suche einen für mich passenden OP-Amp. Beim stöbern durch die 
Seiten von Linear und Analog bin ich auf den Begriff
'16-Bit-Accurate' gestoßen. Was bedeutet das?
Ich habe Ops mit besseren Rausch-, Offset- usw. Werten bei dem gleichen
Hersteller gefunden, wo das nicht stand.
Was will der Hersteller also damit sagen?

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Link?

Autor: Tux (Gast)
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16-Bit-Accurate: Lt1468
http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H...

Kein 16-Bit-Accurate: LT6230, trotzdem für AD-Wandler geeignet:
http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H...

Beide OPs haben ein vergleichbares Verstärkungs-Bandbreite-Produkt,
beide werden zum treiben von AD-Wandlern angepriesen.
Der Letzte OP hat das geringere Spannungsrauschen und ist kein
'16-Bit-Accurate'. Warum?

Autor: Andreas Ferber (aferber)
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Tux schrieb:
> Der Letzte OP hat das geringere Spannungsrauschen und ist kein
> '16-Bit-Accurate'. Warum?

Weil die Bezeichnung von einem anderen Marketingmenschen geschrieben 
wurde? Weil man Platz für das "Rail-to-Rail Output" in der Bezeichnung 
brauchte?

Andreas

Autor: Tux (Gast)
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Weißt du das, oder vermutest du das?
Die Bezeichung '16-Bit-Accurate' wird sparsam verwendet,
obwohl sie, mein Eindruck, das gewichtigere Argument von beiden ist.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Das wird einfach nur ein OPAMP sein, der:

* R2R
* Hohe Präzision
* Hohe Slew-Rate/Wenig Verzerrung
* Einen geringen Rauschabstand hat.

* (Fast) Beliebigen Punkt hier einfügen ;-)

hat.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Der Letzte OP hat das geringere Spannungsrauschen und ist kein
>'16-Bit-Accurate'. Warum?

Naja, ganz einfach: Der LT6230 hat bei +/-5V Versorgungsspannung bis zu 
500µV Offsetspannung. 16bit unter 5V wären 5V/65536 = 76µV. 500µV sind 
6,5 mal mehr, also nicht 16bit-tauglich.

Der LT1468 dagegen erzeugt 10V Ausgangsspannung bei 75µV maximaler 
Offsetspannung, ist also 16bit-tauglich.

Kai Klaas

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Simon K. schrieb:
> * Einen geringen Rauschabstand hat.

Ich meinte natürlich einen hohen Rauschabstand *HUST !

Autor: Tex (Gast)
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Moin,

eine allgemeine Definition gibt es nicht, soweit ich weiß.
In dem Datenblatt eines AD-Wandlers von Analog habe ich diesbezüglich 
etwas
über die Einschwingzeit des OPVs gelesen. Bei 16-Bit-Genauigkeit muss 
der
OPV innerhalb einer gewissen Zeit auf 0,0015% Genauigkeit eingeschwungen 
sein, bei einem Sprung von Min. auf Max..
16-Bit-Genuigkeit ohne die Zeitangabe, wann der OPV Ausgang das erreicht 
hat, ist also nicht wirklich etwas wert.
Ich glaube das stand im Datenblatt des AD7655, kannst ja mal nachsehen.

Tex

Autor: X- Rocka (x-rocka)
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Tex schrieb:
...
> 16-Bit-Genuigkeit ohne die Zeitangabe, wann der OPV Ausgang das erreicht
> hat, ist also nicht wirklich etwas wert.

Naja, solch hohe Genauigkeiten benötigt man "meistens" in langsameren 
Systemen, so dass die Einschwingzeit bei entsprechender Beschaltung 
vernachlässigbar ist.

Also sind bei einem solchen OPV sämtliche Gleichgrößen und Driften 
gering:
- Offsetspannung
- Eingangsströme (daraus resultierender Offset natürlich vom 
Innenwiderstand der Quelle abhängig...)
- und deren Drift

Rauschen & Klirren hat damit nix zu tun (außer es ist wirklich ne 
langsame, rauschende µA-Gurke von OPV).

Autor: Tex (Gast)
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>Naja, solch hohe Genauigkeiten benötigt man "meistens" in langsameren
>Systemen...

Davon wurde nichts geschrieben!

Die absolute Offsetspannung ist weniger interessant, die kann man 
rauskalibieren.

Die Slewrate hingegen ist sehr wichtig, denn die Frequenz bis zu der
man den OP bei der geforderten Genuigkeit gebrauchen kann
geht schnell nach unten.

'Langsame' Audiosysteme mit 48KHz sollten 16-Bit-Genuigkeit liefern.
Da ist der 2Mhz-Präzisions-Zero-Drift-Op bei einem Verstärkungsfaktor
von 1 überfordert.
Typisch findest du da Offsetspannungen von <50uV und einen Drift kleiner
als 200nV/Grad.

Der AD8021 (angepriesen als 16-Bit-Typ!) hat in dieser Hinsicht 
schlechte Werte:
-Offset 1mV
-Drift  0,5mV/Grad

Der Grund, warum er als 16-Bit-Typ bezeichnet wird ist seine 
Settling-Time:
Settling Time auf 0,01%: 23ns
Abschätzung der Einschwingzeit auf 0,0015%:
Log(0,0015)/Log(0,01) = 32ns

Den OP kannst du (bei 16-Bit-Genauigkeit) bis 30MHz benutzen (bei A=1), 
obwohl seine Grenzfrequenz über 200MHz liegt.
Der Einfluss, den der Verstärkungsfaktor auf die
Einschwingzeit hat kommt jetzt hinzu:

Für V=100 gilt dann:
(Verstärkungsbandbreiteprodukt für 16-Bit-Genauigkeit = 30MHz)
30MHz/100 = 300KHz.

Damit taugt dieser Typ für Audioanwendungen.
Bei einen Mittelklasse OPV mit einer Settlingtime von 1,1us auf 0,1% 
sieht es da viel schlechter aus.

Es wäre schon interessant, auf welche Abtastrate der Fragensteller
zielt.

Autor: X- Rocka (x-rocka)
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Tex schrieb:
...
> Es wäre schon interessant, auf welche Abtastrate der Fragensteller
> zielt.

So ist es.

Keine Frage, dass ich für Audio keine Amps mit 1ms settling time nehme. 
Da nehme ich entsprechende Audio OPV, wo es diese Angabe nicht mal gibt! 
;)
Spass beiseite, die Eingänge bis zum ADC die ich bisher "gebaut" habe 
(und das sind nicht wenige), hatten meist Anforderungen entweder gutes 
SNR/THD (>100dB) mit "geringer" Genauigkeit (1% bis 0.1%) (Akustische 
Messtechnik, fs bis 200kHz), oder hohe Genauigkeit deutlich besser als 
0.1%, alles andere fast egal, Abtastraten bis höchstens 10kHz.
Geht alles noch besser, musste aber alles bezahlbar und low power und 
klein sein.

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