Hallo zusammen, ich habe ein Problem bei der Messung von Nichtlinearitaeten. Ich habe ein ADC Board bei dem der Analogeingang AC-gekoppelt ist. Um nun Nichtlinearitaeten zu messen wird ueberall angegeben, dass man eine Rampe als Signal eingeben muss, bei der pro Sample die Spannung um ein LSB ansteigt. Wenn ich das mit meinem 10bit 2Gsps ADC mache dann ist die Rampe 512 ns lang und der Kondensator der AC Kopplung erzeugt mir ein zusatzliche kruemmung durch die Kondensatorentladung. So kann ichs also nicht machen. Hat jemand eine Idee, wie man in so einem Fall vorgeht, oder wo ich Informationen dazu finden kann. Vielen Dank im vorraus Konrad
doch geht schon... wenn du ac koppelst, dann brauchste dc=0 für perfekten test: man nehme 1lsb+, dann 1lsb-, 2lsb+, 2-, 3+, 3-...usw. gibt dann quasi 2 rampen "gleichzeitig" , +dc bleibt 0 !
Ueblicherweise wird fuer Nichtlinearitaeten eine DC Kopplung verklangt. Denn nur so laesst sich der Betriebspunkt einstellen. Dei AC Kopplung wabbert das Signal um den linearen Mittelwert plus irgend ein Offset. Wenn man denn eine Rampe verwenden will, so kann die irgendweine Steilheit haben. Man kann eigentlich irgend eine Kurverform nehmen. Man kann ja zu jedem Zeitpunkt berechnene, oder messen was man hat, resp wie das system darauf reagiert. Solldenn eine statische oder eine dynamische Nichtlinearitaet gemessen werden ?
also das versteh ich jetzt nicht, wieso kann ich irgendeine Form drauf geben. sobald mein signal in den Bereich der Zeitkonstante des Kondensators kommt, habe ich eine Kondensatorentladung zusaetzlich. Ich hatte jetzt die Idee, dass ich einen schnellen Sinus mit verschiedenen Amplituden drauf gebe, und die daraus dann zu den Amplituden die zugehoerigen LSB's bestimme. Geht das? Und was meinst du mit statischer bzw dynamischer Nichtlinearitaet?
Ja, das ist richtig. sobald das Signal in den Bereich der Zeitkonstanten des Koppelkondensators kommt muss man den mitberueksichtigen. Das sollte man in der Tat machen. Eine statische Nichtlinearitaet hat kein Zeitverhalten, eine dynamische Nichtlinearitaet hat ein Zeitverhalten. Bei einer Diodenkennlinie benoetigt man keine Frequenz um diese zu messen. Wenn man da nun mit wechselnden Amplitude drauf geht, bekommt man wechselnde Anteile von Oberwellen. Da nun aber auf die nichtlinearitaet zurueckzurechen ist mutig. Dann besser Unterhalb der Greqzfrequenzarbeiten und die Entladung beruecksichtigen.
wenn ich aber eine Entladung auf der Rampe drauf habe, dann verschiebt sich mein Nullpunkt irgendwie. Das ist auch nicht wirklich befriedigend. Wieso ist das mit den Nichtlinearitaeten aus den Maxima zu bestimmen mutig? Zudem bringt mir die Aussage mit dem Zeitverhalten bei dynamischer und statischer Nichtlinearitaet nichts fuer mein Verstaendnis. Was soll das bedeuten
Eine Diodenkennlinie z.B ist eine statische Nichtlinearitaet. Die misst man sinnviollerweise mit einer DC Rampe. Mit AC ist der Betriebspunkt nicht bestimmt. Die Impedanz der Diode fuer AC ist verschieden, wenn man 1uA Gleichstrom zusaetzlich durchlaesst, oder 1mA. Wenn man sich fuer den nichtlinearen Teil eines Kondensators interessiert, dh dort wo die Kapazitaet von der Spannung abhaengt muss man eine dynamische Messung machen. Die RF Impedanz messen in Abhaengigkeit einer DC Vorspannung. Das ist eigentlich der ueblichere Fall. Nur AC bringt nichts. Nur DC bringt wenig. Wenn man AC und CD kombiniert und beide variabel hat, hat man alle Moeglichkeiten, mit weniger ist man sehr eingeschraenkt.
ich bin mir nicht sicher, ob du wirklich mein problem verstanden hast. Ich habe einen ADC der AC gekoppelt ist, und damit jedes DC Signal schluckt. Ich will keine Nichtlinearitaet von irgendwelchen anderen Bauteilen messen, sondern die differentielle bzw. integrale Nichtlinearitaet des ADC's bestimmen.
Aha. Danke. Ja. Da war ich aufm falschen Gleis. Da muss man sich erst schlau machen was das denn genau ist. Die meisten ADC haben eine Erklaerung dabei was genau damit gemeint ist. Und sonst hat NationalSemiconductor gute Application Notes. Also die Integral Nonlinearity ist die Abweichung jeden Codes von der Geraden. Dazu must du erstamal eine Gerade haben. Also 1024 punkte mit 0.5ns Abstand ergibt eine Rampe mit 512ns, wie du geschrieben hast. Der Koppelkondensator muss natuerlich sehr viel tiefer sein als die zugehoerigen 2MHz. zB 2kHz. Falls die Koppelfrequenz naeher sein sollte, kann man sie rausrechnen. Ich seh die Probleme eher beim Erzeugen eines Dreieck mit 2MHz.
also das dreieck krieg ich hin, aber an dem kondensator kann ich nichts aendern, da ich die Schaltplaene von dem Board nicht habe. Deshalb bin ich eben, wie mir jetzt auch in einer Application Note von Analog Devices bestaetigt wurde, auf die Idee gekommen von der Rampe weg und auf einen Sinus zu gehen. Jedoch wird da nur gesagt, dass es die Moeglichkeit gibt, aber nicht, ob diese gerade auch fuer AC-gekoppelte ADCs gedacht ist.
Was soll das Problem sein ? Du erzeugst rechnerisch den Dreieck laesst den durch einen Hochpass (Koppelkondensator) und vergleichst nachher die gemessenen Werte mit den Gerechneten. Nicht mit der Originalrampe.
Doch, die Zeitkonstante ist das RC gebildet aus dem Koppelkondensator und dem Eingangswiderstand. Zum Einen muss die untere Grenzfrequenz spezifiziert sein. Daneben kan man diesen Hochpass messen. Eine Frequenz mit konstanter Amplitude einspeisen und dann die Frequenz erniedrigen bis die Amplitude auf 1/Wurzel2 absackt.
ich habe keine Schaltplaene, also weiss ich auch nicht welche Kapazitaet mein Kondensator hat.
Die Funktion ist ein Hochpass. Lass doch einfach eine variable Frequenz rein. Wenn die digitalisierte Amplitude auf Eins-durch-Wurzel-Zwei abgesackt ist, ist das die Grenzfrequenz. Als modell kann eine einfaches RC dienen. Andererseits kann man so den ADC & Eingang komplett vermessen. Und dasselbe Filter auf den Dreieck anwenden. Dann weiss man wie man den Dreieck korrigieren muss.
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