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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Eingangsspannung bricht am AD Wandler Eingang ein


Autor: Jan_P (Gast)
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Hallo,

ich habe ein Eval-Board mit dem AD Wandler AD9252.
http://www.analog.com/static/imported-files/data_s...

Ich versorge den Wandler mit einem 10 MHz Tackt zum sampeln. Das 
auslesen und steuern geschieht über einen Virtex.

Jetzt meine Frage, wenn ich einen Frequenzgenerator (z.B Sinus 1 MHz 1V 
Upp Single ended 50 Ohm Ausgangsimpedanz) an einen der acht Eingänge 
hänge bricht die Spannung des Frequenzgenerators ein (ich verwende 50 
Ohm BNC Kabel). Anbei ist die Eingangsschaltung. Bei dem Sinus bricht 
die Spannung um 30% ein. Bei einem Rechteck kann man kaum noch die 
eigentliche Form erkennen. Es sieht allerdings nicht nach einem 
Tiefpassverhalten aus, sondern nach einen Hochpassverhalten.

Könnt ihr mir helfen? Ich habe keien Ahnung was ich falsch mache.

Autor: MaWin (Gast)
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> Könnt ihr mir helfen? Ich habe keien Ahnung was ich falsch mache.

Wenn die ganzen Dinger mit DNP nicht bstückt sind,
dann hat dein differentieller Ausgang ja keinerlei Massebezug.

KLar bewegt sich der in beliebige Spannungspegel wenn der AD-Wandler 
seinen Eingangskondenstaor drankoppelt.

Schaffe eine Verbindung zu einem definierten Potential (in der Mitte des 
Eingangsspannungsbereichs) von nicht mehr als 10k Ohm 
Gleichstromwiderstand.

Autor: Jan_P (Gast)
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Erst mal Danke für die Antwort.

Allerdings ist mit nicht ganz klar wie du das meinst. Kannst du das noch 
mal etwas genauer beschreiben.

Punkt 1 und 2 habe ich soweit versanden. Nur wie ich das:

"Schaffe eine Verbindung zu einem definierten Potential (in der Mitte 
des
Eingangsspannungsbereichs) von nicht mehr als 10k Ohm
Gleichstromwiderstand."

realisieren soll weiß ich leider nicht :-(

Autor: MaWin (Gast)
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> Schaffe eine Verbindung zu einem definierten Potential

Es gibt 3 Punkte die mit CM1 beschriftet sind.
Sind die verbunden ? Der eine hat kein eckiges Feld,
der muss auch mit den anderen verbunden werden.

Autor: Michael O. (mischu)
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Jan_P schrieb:
> Jetzt meine Frage, wenn ich einen Frequenzgenerator (z.B Sinus 1 MHz 1V
> Upp Single ended 50 Ohm Ausgangsimpedanz) an einen der acht Eingänge
> hänge bricht die Spannung des Frequenzgenerators ein (ich verwende 50
> Ohm BNC Kabel).

Wo genau misst du was?
Die Beschreibung hört sich an, "als ob das Ausgangssignal am 
Frequenzgenerator einbricht".

Wenn die obige Eingangsschaltung verwendet wird, dann müsstest Du auch 
mit einem differentiellen Tastkopf messen oder für den jeweils 
komplementären Eingang die gleiche Impedanz anhängen.
Es geht halt nicht, wenn Dein Scope Tastkopf mit seinen paar pF nur den 
einen Eingang belastet, dann verschiebt sich das differentielle Signal 
nur...

Autor: Jan_P (Gast)
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Ob alle CM1 Punkte verbunden sind werde ich heute Abend kontrollieren 
und gegebenenfalls anpassen. Schon mal Danke


Zum Aufbau.

ich habe einen Frequenzgenerator (Single ended). Gehe mit einen BNC 
Kabel (50 Ohm) auf ein T-Stück. Mit die einen Seite vom T-Stück geht auf 
mein Scope und mit der andere Seite auf den ADC Eingang (Eingang in der 
Zeichnung). Es bricht laut Scope also die Spannung am 
Frequenzgeneratorausgang ein. Ist das eine Fehlmessung?

Kann ich nicht mit dem Single ended Signal auf einen differentiellen 
Eingang? ich dachte er bildet dann einfach die Differenz zwischen Schirm 
und Signal ab. Ist das falsch?

Autor: Michael O. (mischu)
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1. Du speist mittig in eine 50 Ohm-Leitung in zwei Richtungen ein.
Der Leitungsabschluss an jeder Seite entscheidet, wieviel deines 
ausgesendeten Signals am Ende wieder zurück reflektiert wird.
Sofern Dein Scope nicht auf 50 Ohm Abschluss gestellt ist, bekommst Du 
da schon eine wunderbare Reflektion. Wenn die andere Seite dann mal 
offen oder abgeschlossen ist, so verändert dies auch deine Messung.

2. Die Amplitudenangaben am Generatorausgang beziehen sich manchmal auf 
Werte mit 50 Ohm Abschluss. Bei mir bspw. zeigt das Gerät 1V Amplitude 
an, hochohmig gemessen kommen 2 raus. Erst mit einem Abschlusswiderstand 
von 50 Ohm stimmt der Pegel (da das Gerät intern mit 50 Ohm seriell 
terminiert wird und man eine Leistunsanpassung erhält).

Besser wäre es, wenn Du nur eine BNC-Leitung vom Generator zum ADC legst 
die beidseitig auf 50 Ohm abgeschlossen ist. Dann misst Du mit dem Scope 
und einem hochohmigen Tastkopf bezogen auf das Massesignal der 
ADC-Schaltung.

Autor: Johannes (Gast)
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> Bei dem Sinus bricht die Spannung um 30% ein.

Das liegt vermutlich daran, dass Dein Generateor einen Innenwiderstand 
von 50 Ohm hat. Der bildet dann einen Spannungsteiler mit dem 
Eingangswiderstand der ADC-Platine.

> Bei einem Rechteck kann man kaum noch die eigentliche Form erkennen.

Hier kommen vermutlich mehrere Efekte zusammen. Erst mal ist der 
Eingangswiderstand der ADC-Schaltung nicht unabhängig von der Freuenz 
und auch nicht rein reell. Dann hast Du noch das Oszi über eine Leitung 
angeschlossen, was Reflexionen verursacht.

> Kann ich nicht mit dem Single ended Signal auf einen differentiellen
> Eingang? ich dachte er bildet dann einfach die Differenz zwischen Schirm
> und Signal ab. Ist das falsch?

Doch, das sollte schon so funktionieren. Wenn die Schaltung so wie 
gezeichnet bestückt ist, dannist der negative Eingang sowieso nach Masse 
kurzgeschlossen.

Autor: Jan_P (Gast)
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Hallo,

erst mal vielen Dank. Ich werde heute Abend das T-Stück entfernen und 
eine direkte Verkabelung nutzen!

@ Michael O.: an die Reflektionen habe ich nicht gedacht Danke

@ Johannes: stimmt das ist ein Singel ended Eingang habe ich jetzt auch 
endlich gesehen. Danke.

Wie würdet ihr vorgehen, wenn ihr das Frequenzverhalten des Eingangs 
ändern wollt? Eval Board umbestücken?

Könnte ich einen Impedanzwandler vorschalten, damit die Spannung wegen 
dem "Spannungsteiler" nicht zusammenbricht?

Autor: Michael O. (mischu)
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Jan_P schrieb:
> Könnte ich einen Impedanzwandler vorschalten, damit die Spannung wegen
> dem "Spannungsteiler" nicht zusammenbricht?

(Spannungs-)Einbruch ist doch eigentlich nicht schlimm, solange er 
definiert erfolgt.

Autor: Johannes (Gast)
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> Könnte ich einen Impedanzwandler vorschalten, damit die Spannung wegen
> dem "Spannungsteiler" nicht zusammenbricht?

Also einen Einbruch um 30% würde ich nicht als "Zusammenbrechen" 
bezeichnen, das ist eigentlich ein ganz normales Verhalten. Im Idealfall 
sollte der Eingang der A/D-Wandlerkarte einen reellen und 
frequenzunabhängigen Eingangswiderstand von 50 Ohm haben; damit sinkt 
dann die Ausgangsspannung des Generators um 50% und die Reflexionen 
verschwinden, wenn man ein Kabel mit 50 Ohm Wellenwiderstand verwendet.

Du solltest also versuchen, den Eingangswiderstand zu "optimieren", das 
setzt aber schon einiges an Mess-Equipment und das entsprechende 
Know-How voraus.

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