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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik AD-Wandler mit Offset


Autor: Gastus (Gast)
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Hallo,

ich bin gerade ein bisschen am überlegen und dabei auf ein kleines 
Problem gestoßen.
Ich habe ein Wechselsignal und das möchte ich gerne digitalisieren. 
Dafür habe ich mir schon einen AD-Wandler ausgesucht, allerdings möchte 
dieser gerne nur positive Eingangsgrößen, meine Quelle hat aber auch 
negative Werte.
Also habe ich weiter überlegt und wollte gerne ein Offset hinzuaddieren.
Nun die Frage, da ich die Eingänge des AD-Wandlers entkoppeln muss, 
wollte ich nach dem Koppel-Kondensator einfach einen Spannungsteiler 
einbauen, der mir die Versorgungsspannung auf das entsprechende Offset 
teil. Ungefähr so:

Skizze:
               10V
                |
               | |
               | |
           C    |
Signal >---||----------- > Eingang: ADC
                |
               | |
               | |
                |
             ------- GND


Funktioniert das so? Oder sollte ich lieber einen OPV spendieren? Hat 
das irgendwelche Nachteile?
Eigentlich wollte ich keinen zusätzlichen OPV verwenden...

Vielen Dank,

Gastus

Autor: Michael (Gast)
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Das funktioniert so, gar kein Problem.
Dass die Widerstände die Quelle belasten ist dir sicherlich klar.
Idee: Man macht sehr große Widerstände.
Nachteil dabei: Die Widerstände und der interne Aufbau des AD-Wandlers 
bilden einen Tiefpass, je größer die Widerstände desto geringer ist auch 
die Grenzfrequenz. Welches Eingangsverhalten (Eingangskapazität und 
ähnliches) der AD-Wandler hat steht in der Regel im Datenblatt.
Wenn du also mit der resultierenden Grenzfrequenz und entsprechenden 
Belastung deiner Quelle leben kannst spricht nichts gegen diese Variante 
einen Offset zu erzeugen, das nutze ich auch recht häufig um ein 
Wechselsignal mittels AD-Wandler messen zu können (ich nutze dann meist 
10k Widerstände, das genügt für meine Applikationen)

Autor: Oliver Döring (odbs)
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Die beiden Widerstände des Spannungsteilers parallel (sind beide gleich, 
also die Hälfte) bilden die Eingangsimpedanz, die deine Quelle sieht. 
Die Eingangsimpedanz des A/D-Wandlers dürfte in aller Regel so hoch 
sein, daß man sie hier vernachlässigen kann.

Ein Problem im Zusammenhang mit der Eingangskapazität des A/D-Wandlers 
kann ich im Gegensatz zu Michael nicht erkennen. Seine Argumentation 
bezieht sich eher auf einen Serienwiderstand zwischen Quelle und 
A/D-Wandler, der in deiner Schaltung aber nicht vorhanden ist.

Sofern du die Kapazität des Koppelkondensators ausreichend hoch wählst, 
funktioniert das ausgezeichnet.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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@ Gastus
Du hast hier einen Hochpass mit fg=1/(2*pi*C*(Roben||Runten||Re)). 
Versuch damit mal eine Gleichspannung von -5V zu wandeln.
Ich nehme anstelle des Hochpasses immer die Spannungsteiler mit 
Offset-Beschaltung mit 3 Widerständen. Damit kannst du z.B. auch 
statisch -5V..+5V wandeln.

Hier gibts sogar ein elegantes Excel-Sheet, das dir die Widerstände 
ausrechnet: Spannungsteiler

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