I2C ADC/DAC 16Bit - welchen nehme ich

> Welche ADC/DAC könntet ihr mir allgemein für meine Aufgabe empfelen?

Keinen, weil du kein Wort zur Linearität, DC-Verhalten, Temperatur, 
Referenz und Samplerate verloren hast.
Andererseits jeder der die Faehigkeit hat einen 16Bit-Wandler zu nutzen, 
der hat auch die Faehigkeit selber die Daten bei den Herstellern 
durchzulesen.

Solltest du allerdings glauben das du nur zwei ICs auf deine Platine 
kacken musst und schon hast du 16Bit Aufloesung, dann habe ich eine gute 
Nachricht fuer dich. Dir stehen interessante Zeiten bevor. :-)

Olaf

Danke für die Antwort.

Habe bereits mehrere Platinenlayouts erzeugt allerdings noch keins mit 
einem 16 Bit ADC. Allerdings will ich mir hier eben selber die Aufgabe 
stellen, dass iwie in den Griff zu bekommen. Es wird also wohl nicht 
beim 3. Layout für den 16 Bit ADC bleiben bis der wirklich gut 
funktionieren kann. Also davon geh ich nicht aus falls du das meinst ;) 
Aber nach oben ist ja bekanntlich immer genug Luft um den Horizont zu 
erweitern.

Sampelrate, Temperatur und DC-Verhalten sollten vorerst auch egal sein, 
weshalb ich dazu nicht gesagt habe. Gute Linearität wäre schön ist aber 
kein muss. Bei der Referenz wäre es schön wenn bereits eine integriert 
wäre allerdings ist eine externe auch kein Hinderniss.

Es wäre eher Interessant, dass man den Chip von bekannten Herstellern 
auch privat beziehen kann und dieser "bezahlbar" ist. Er sollte also die 
15 Euro nicht überschreiten.

Peter D. schrieb:
> SPI geht einfacher als I2C und ist schneller.

Vielen Dank für die Antwort!

Ich würde auch lieber zur SPI tendieren, allerdings ist es so, dass 
bereits Komponenten über I²C angesteuert werden und so der ADC nur mit 
"angehängt" werden müsste.

Du hast nichts zur Bandbreite gesagt.

Nenne das folgende den Satz von "Hmm":
Aufwand = Bandbreite * Auflösung

Musst du dir also vorher also genau überlegen....

Außerdem:
5V und 16Bit macht 76µV Auflösung. Ich bezweifle, dass eine SPS eine 
Spannung so genau ausgeben kann.

Vielleicht könntest du ja ein paar Details zur Anwendung posten?

Was den Bus angeht:
Das kommt auf deine Abtastrate an. 2MSPS und I2C wird nix. Du brauchst 
1kSPS? Dann tuts I2C auch noch.

Paul schrieb:
> Sampelrate, Temperatur und DC-Verhalten sollten vorerst auch egal sein,
> weshalb ich dazu nicht gesagt habe. Gute Linearität wäre schön ist aber
> kein muss. Bei der Referenz wäre es schön wenn bereits eine integriert
> wäre allerdings ist eine externe auch kein Hinderniss.

Also reicht auch ein 12Bit, wobei das Ergebniss aus /dev/random auf 16 
bit ergänzt wird.

MfG Klaus

> Also reicht auch ein 12Bit, wobei das Ergebniss aus /dev/random auf 16
> bit ergänzt wird.

Hihi...sowas in der Art hab ich gerade auch so gedacht. Wieso glaubt 
eigentlich jeder das man 16Bit mal eben so hin bekommt ohne gross 
nachzudenken? Bloss weil jeder CD-Player scheinbar 16Bit kann?

Olaf

Danke für eure Antwort.

Ich habe ja nicht behauptet, dass ich das mal einfach so dahin 
klatsche...
Im Gegenteil ich will mich selbst heran tasten und was dabei lernen.

Zur Anwendung:
Wie bereits erwähnt hat die SPS einen ADC und DAC der mit 16 Bit 
Auflösung läuft. Aus dem Industriestandard etnimmt man, dass die 
Spannung zwischen +/- 10V oder 0 - 10V liegt. Um die Signale am anderen 
Ende wieder ab zu Fragen bzw. digital zu erhalten benötige ich den ADC 
mit ebenfalls einer Auflösung von 16 Bit sonst kann ich das Signal ja 
nicht korrekt zurück Quantisieren.

Wäre eben schön, wenn ich ein paar Typen hätte (schön wäre natürlich mit 
+/- 10V Eingang) mit den ich mein Projekt beginnen kann.

Paul schrieb:
> Um die Signale am anderen
> Ende wieder ab zu Fragen bzw. digital zu erhalten benötige ich den ADC
> mit ebenfalls einer Auflösung von 16 Bit sonst kann ich das Signal ja
> nicht korrekt zurück Quantisieren.

Erstmal musst das Analogsignal von der SPS mit einem 16bit 
entsprechenden Störabstand zu deinem ADC befördern. Sonst nützt dir der 
schönste ADC nichts.

Die Chinesen verbauen in ihren Panelmetern sogar 18 Bit ADs.
Kann also so schwierig nicht sein.

(Wahrscheinlich lassen sie von den 18 Bit genuegend Bits weg...)

>Bahnhof. Wenn die SPS bereits einen DAC und ADC hat, warum brauchst du
>dann noch je einen weiteren DAC und ADC?

Na um mit ihr dann auf eine sehr merkwürdige Weise zu kommunizieren, 
erinnert mich an meinen modularen synthie, der wird auch über CV 
gesteuert...

Gruß J

Nein ich selber habe nichts mit der SPS zu tun! m Sie gibt mir einen 
analogen (eher langsamen) Wert vor den ich am der anderen Seite des 
Drahts (ja wirkt als schöne Antenne kenn ich noch aus 
Nachrichtentechnik) wieder mit einem ADC in einen digitalen Wert wandeln 
will. Da ich ja nichts mit der SPS zu tun habe will ich die digitalen 
Werte auch nicht vergleichen eben einfach nur den +/- 10V Pegel von der 
SPS kommend wieder digitalisieren und verarbeiten. Da die SPS 16 Bit hat 
müsste ich wohl oder  übel auch 16 Bit verwenden sonst würd ich mir das 
natürlich nicht freiwillig an tun...

Joachim B. schrieb:
> Ich wäre froh und das würde mir reichen wenn ich 10V auf 10mV genau
> sehen würde -> 10-bit
>
> die gewünschten µV zu sehen kannst du vergessen.

Damit kommen wir der Sache schon näher: such mal nach "ENOB"

Joachim B. schrieb:
> wieso das denn, nur weil behauptet wird die SPS hat 16 Bit glaubst du
> das du das aufs Bit wieder zurückbekommst?

Also im Datenblatt der SPS steht zumindest bem LSB
+/-10V: 361,7 uV
+/-5V:  180,8 uV

und bei so einem teueren Gerät bin ich davon ausgegangen, dass das auch 
so realisiert wird.

fft schrieb:
> Damit kommen wir der Sache schon näher: such mal nach "ENOB"

Ich weis zwar jetzt was ENOB bedeutet allerdings gibt es im Datenblatt 
der SPS keine Aussage darüber.

Paul schrieb:
> Ich weis zwar jetzt was ENOB bedeutet allerdings gibt es im Datenblatt
> der SPS keine Aussage darüber.

NICHT beim SPS junger Padawan, sondern bei DEINEM ADC / DAC...

Rainer S. schrieb:
> Immer noch schneller und stabiler (!) als I2C.

I2C muss man halt richtig auslegen...

Heisst: zur Buskapazität und Geschwindigkeit passende Widerstände 
verwenden.

Dann läuft I2C genau so stabil wie SPI auch.

Schnell ist wiederum eine andere Sache, da ist push-pull im Vergleich zu 
wired-and eindeutig schneller.

Dafür könnte ich bei der SPI nicht so schön erweitern wenn keine 
Ausgänge mehr für CS zur verfügung stehen

Paul schrieb:
> Nein ich selber habe nichts mit der SPS zu tun! m Sie gibt mir
> einen
> analogen (eher langsamen) Wert vor den ich am der anderen Seite des
> Drahts (ja wirkt als schöne Antenne kenn ich noch aus
> Nachrichtentechnik) wieder mit einem ADC in einen digitalen Wert wandeln
> will. Da ich ja nichts mit der SPS zu tun habe will ich die digitalen
> Werte auch nicht vergleichen eben einfach nur den +/- 10V Pegel von der
> SPS kommend wieder digitalisieren und verarbeiten. Da die SPS 16 Bit hat
> müsste ich wohl oder  übel auch 16 Bit verwenden sonst würd ich mir das
> natürlich nicht freiwillig an tun...

Hmhm.

Eine SPS wird wohl eine Feldbussschnittstelle haben, über die man die 
Daten auch digital bekommen können wird. Wasweisich, Profibus oder so. 
Dürfte um Längen zuverlässiger und genauer sein. Btw: Das Modell der SPS 
wäre interessant :-)

Was die DAC / ADC angeht:
Du schreibst irgenwo was von relativ langsam.

Dann schlag ich doch mal einen Sigma-Delta-Wandler mit I2C vor. Der hier 
ginge:
http://www.microchip.com/wwwproducts/en/MCP3421
Der ist nicht schnell, aber schafft 18bit, und hat eine recht akurrate 
interne Referenz.

Aber freu dich blos nicht zu früh. Um die 16bit analog auch 
herzubringen, ist schon etwas Hirnschmalz nötig. Auch die internen 
Fehler des ADC sind nicht vernachlässigbar. Das wird dir noch eine nicht 
unerhebliche Anzahl grauer Haare verpassen :-)

Was einen DAC angeht, da fehlt mir die Erfahrung etwas. Mir haben immer 
8-Bit-DACs gereicht bisher...

Paul schrieb:
> Dafür könnte ich bei der SPI nicht so schön erweitern wenn keine
> Ausgänge mehr für CS zur verfügung stehen

Hänge doch einfach ein Schieberegister mit auf den Bus. Dieser steuert 
dann die CS-Leitungen. Macht man schon seit Jahrzehnten so, scheint zu 
funktionieren.

Hmm schrieb:
> Was einen DAC angeht, da fehlt mir die Erfahrung etwas. Mir haben immer
> 8-Bit-DACs gereicht bisher...

Rein rechnerisch könnte man z.B. ein 16-bit PWM nehmen und dann 
tiefpassfiltern. Bei 48 MHz (Cortex-M0 beispielsweise) hätte man eine 
Bandbreite von ca. 700 Hz. Wenn die Phase nicht stört (langsame 
Anwendung), dann könnte man einen (aktiven) Filter 4.-6- Ordnung 
dahinter setzen und fertig wäre der "hochauflösende" DAC.

Theoretisch. Praktisch braucht man dann doch etwas Erfahrung was 
Analogtechnik und Layout angeht...

fft schrieb:
> Rein rechnerisch könnte man z.B. ein 16-bit PWM nehmen und dann
> tiefpassfiltern. Bei 48 MHz (Cortex-M0 beispielsweise) hätte man eine
> Bandbreite von ca. 700 Hz. Wenn die Phase nicht stört (langsame
> Anwendung), dann könnte man einen (aktiven) Filter 4.-6- Ordnung
> dahinter setzen und fertig wäre der "hochauflösende" DAC.

Sicher geht das "irgenwie", aber meine Erfahrungen mit PWM für DAC sind 
nicht gut. Um das sauber hinzubringen braucht man hohe Filterordnungen, 
und dann hat man die OPVs drin mit deren Offset und Rauschen.
Dazu kommt: Aktive Filter und steile Schaltflanken mögen sich nicht. Die 
Filter haben die dumme Eigenschaft, oberhalb der Bandbreite der OPV ihre 
Wirkung zu verlieren.

Ich vermute mal ins Blaue:
Man endet mit einem miesen 12-Bit-DAC, der mehr kostet als ein diskreter 
DAC, und ein Vielfaches der Platinenfläche benötigt.

Kann mich aber auch täuschen, aufgebaut hab ich das noch nie.

Paul schrieb:
> Da die SPS 16 Bit hat müsste ich wohl oder  übel auch 16 Bit verwenden
> sonst würd ich mir das natürlich nicht freiwillig an tun...

Das müsstest du jetzt mal erklären.

Du musst doch wissen, mit welcher Genauigkeit du die Daten brauchst. Das 
hängt doch nicht von der SPS ab. Allenfalls könnte sie der Flaschenhals 
sein, wenn du die Daten genauer bräuchtest, als die SPS sie liefern 
kann.

Danke für eure Antwort.

Ja ProfiNet hat die SPS der wird auch angesteuert allerdings gehts darum 
nicht. Die Daten sollen wirklich aus einem analogen Kanal der SPS 
entnommen werden und an meinem System wieder digital weiter verarbeitet 
werden können. Sprich der analoge Pegel soll tatsächlich an der Buchse 
der SPS entnommen werden und nicht einfach digital übertragen werden.

Es hängt ein I²C Port Expander dran. Der bringt mir allerdings nichts 
für die CS Signale da ich mir damit die geschwindigkeit wieder kaputt 
machen würde. Wenn ich von außen über eine Steckleiste erweitern würde, 
müsste ich lediglich die 2 Leitungen vom I²C bus verlegen und evtl noch 
einen I²C Multiplexer mit einbauen. Über Schieberegister wäre es ähnlich 
bei der SPI allerdings hat die von Haus aus mehr Leitungen und die 
Taktanzahl auf dem Schieberegister wäre von der Anzahl der erweiterten 
Kanäle abhängig.

Die SPS S7-1500 kann 16 Bit Auflösung von einem Strom von +-20mA oder 
einer Spannung von +-10V. Will ich diese Daten wieder weiter 
verarbeiten, benötige ich wohl auch 16 Bit, sonst würde ich einen 
Quantsprung des Wertes an der SPS gar nicht mehr Quantisieren können. 
Sprich die SPS ändert ihren Wert um 1 Bit was aber an meinem System 
durch die geringer Auflösung gar nicht erkannt werden würde.

Ja I²C ist vll nicht so einfach wie SPI allerdings besser und einfacher 
erweiterbar als SPI. Wenn ich nur eine Komponente hinzufüge müsste ich 
wieder einen Eingang mehr ansteuern, an den ich ja nicht gleich immer 
ran komm. Das mit dem Schieberegister wäre eine Möglichkeit, was 
allerdings heißt dass ich bei jeder weiteren Komponente auf dem Bus ein 
Extra Schieberegister brauch. Dazu kommt das ich bereits I²C 
Schieberegister da habe und ungern beide Bussysteme verwenden möchte 
(wegen steigender Leitungsanzahl)

Paul schrieb:
> ... Die Daten sollen wirklich aus einem analogen Kanal der SPS
> entnommen werden und an meinem System wieder digital weiter verarbeitet
> werden können. Sprich der analoge Pegel soll tatsächlich an der Buchse
> der SPS entnommen werden und nicht einfach digital übertragen werden.

Sorry, aber das ist einfach nicht glaubwürdig. Anders wäre es, wenn noch 
eine Signalverarbeitung/Übertragungslinie/zu testendes System hinter der 
SPS und vor Deinem System dazwischen wäre oder wenn die SPS zu 
überwachen/testen wäre. (á la "Sprungantwort", Kennlinie o. ä. 
aufnehmen)

Den auszugebenden Spannungswert/Prozeßparameter überträgt man, wenn man 
ihn in der SPS digital verfügbar hat und digital benötigt, als Kennwert 
am besten und einfachsten digital weiter. Alles andere ist 
Amateurgepfusche.

Dein Lösungsweg ist falsch, ungeeignet und extrem aufwendig im Vergleich 
zur gestellten Aufgabe. Daher rühren auch Deine Schwierigkeiten bei der 
Planung und insbesondere die noch kommenden nicht beherrschbaren 
Schwierigkeiten bei der folgenden Realisierung.

Zweifler schrieb:
> Dein Lösungsweg ist falsch, ungeeignet und extrem aufwendig im Vergleich
> zur gestellten Aufgabe. Daher rühren auch Deine Schwierigkeiten bei der
> Planung und insbesondere die noch kommenden nicht beherrschbaren
> Schwierigkeiten bei der folgenden Realisierung.

gut zu wissen.

Das heißt also ich muss jetzt meine Pegel digital übertragen auch wenn 
der Aufgabensteller verlangt, dass die Spannungen analog abgegriffen 
werden sollen?! Was für ein Quatsch...

Immer wieder schön wenn einem hier im Forum dann doch nicht geholfen 
wird. Dafür ist es ja da...

Ich habe doch lediglich nach einem ADC mit eventuellen bipolaren Eingang 
mit +-10V der "beschaffbar" ist gefragt.

Paul schrieb:
> Immer wieder schön wenn einem hier im Forum dann doch nicht geholfen
> wird. Dafür ist es ja da...

Ich bin nicht das Forum.

Du hattest bereits viel Hilfe, bist aber nicht in der Lage, diese zu 
nutzen. Versuch Dich mal in die Lage des geneigten Lesers zu versetzen, 
der Dir anhand Deiner Angaben hier helfen soll/will.

Wenn man Deiner bisherigen Darstellung folgt, ist die Aufgabe Unfug. 
Wenn Du den Sinn nicht hinterfragst, wer soll es sonst tun? Andererseits 
geht es doch um "privat" beschaffbar, also ist es doch Deine Lösung? 
Widersprüchlich ...

Wenn Du vernünftige Hilfe willst, mußt Du sagen, was das Ganze bezwecken 
soll und nicht auf Deinen untauglichen Lösungsweg beharren.

Paul schrieb:
> Es hängt ein I²C Port Expander dran. Der bringt mir allerdings nichts
> für die CS Signale da ich mir damit die geschwindigkeit wieder kaputt
> machen würde.

Den CS musst du nur zu Anfang und zu Ende der Übertragung ändern. Das 
schlägt nicht sonderlich zu Buche.

Ja Ihr behauptet es ist Unfug. Mein Chef sieht das anders...
Nur weil man keine Firma hinter sich stehen hat, heißt privat 
beschaffbar nicht gleich dass es meine Lösung ist.

Was das Ganze für einen Sinn hat, hab ich bereits gesagt und meine Frage 
wurde nur durch wenige Leser beantwortet. Die meisten stellen wohl eher 
gegenfragen und meinen einen anderen Weg gehen zu müssen. Wenn ich aber 
bereits sage, dass die Abtastrate vorerst keine Rolle spielt muss ich 
wohl auch nicht vom I²C zu SPI wechseln. Vll soll der Wert alle Sekunde 
abgetastet werden? Vll auch jede Minute?
Nur weil ich und der Aufgabensteller auf den analogen Eingang gehen 
wollen, heißt das nicht gleich, dass es Unfung ist. Nur weil ein 
Controller das digitalisiert, heißt das auch nicht, dass das analoge 
Signal nicht parallel analog weiter verarbeitet wird. Aber gleich als 
Quatsch, Unfug und nicht glaubwürdig abstempeln.

Wie bereits schon in mehreren Thema gesagt wurde sollten sich manche mit 
Ihrenen überdurchschnittlichen klugen Kommentaren mal überlegen, ob das 
in einem Forum angebracht ist.

Gesucht war ein I²C ADC der eventuell +-10V Eingang aufweist, mit 16 Bit 
Auflösen kann und beschaffbar ist. (Nur weil man sich hier mal die 
Meinungen von den Elektronik-Kollegen anhören will, sitzt nicht immer 
gleich ein unwissender Typ hinter dem PC)

Paul schrieb:
> Wenn ich aber bereits sage, dass die Abtastrate vorerst keine Rolle
> spielt muss ich wohl auch nicht vom I²C zu SPI wechseln. Vll soll der
> Wert alle Sekunde abgetastet werden? Vll auch jede Minute?

Die erforderliche Abtastrate spielt für die Wandlertechnologie aber eine 
ganz entscheidende Rolle. Mit einem Sigma-Delta Wandler bekommst du 
keine GSa/s hin. Daher muss man schon wissen, wo die Latte liegt.

Paul schrieb:
> Ja Ihr behauptet es ist Unfug. Mein Chef sieht das anders...

Deswegen solltest Du das hinterfragen, denn Du weißt es ja 
offensichtlich nicht. Kann ja sein, dass Dein Chef tatsächlich gute 
Gründe hat. Aber die sind dann auch wichtig für die Aufgabe.

Paul schrieb:
> Was das Ganze für einen Sinn hat, hab ich bereits gesagt

Nein, hast Du nicht. Du beschreibst immer wieder eine fertige Lösung, 
für die Du Hilfe benötigst.

Paul schrieb:
> Die meisten stellen wohl eher
> gegenfragen und meinen einen anderen Weg gehen zu müssen.

Paul schrieb:
> Wie bereits schon in mehreren Thema gesagt wurde sollten sich manche mit
> Ihrenen überdurchschnittlichen klugen Kommentaren mal überlegen, ob das
> in einem Forum angebracht ist.

In einem öffentlichen Forum schreibt jeder, was er denkt schreiben zu 
müssen/können und nicht das, was Du erwartest. Wenn Du das willst, mußt 
Du Dir kostenpflichtige Beratung suchen. Allerdings wird jeder 
vernünftige Profi auch den Sinn hinterfragen.

Andere Denk- und Lösungsansätze sind nach anfänglichem Meckern ("Ich 
will das aber so und nur so lösen" hören wir hier zigmal pro Woche) 
meist sehr willkommen.