Hallo, ich beschäftige mich gerade mit der Messung von analogen Signalen mit einem Wertebereich von -10 V bis +10 V. Da ich mehr als nur einen Kanal benötige, verwende ich einen ADG1208 Multiplexer von ANALOG DEVICES, der mit ∓ 15V versorgt wird. Bei der Realisierung sind mir jedoch die teils heftigen Spannungsunterschiede zwischen Ein- und Ausgang des Mux aufgefallen, die teilweise einen Fehler von 6 % aufweisen. Im Datenblatt ist dazu auch eine nicht-lineare Kennline zum Thema "On-Resistance" gegeben. Nun zu meiner Frage: Wie realisiert man üblicherweise die Korrektur dieses Spannungsabfalls? Hinterlegt man eine Lookup-Table, in der bestimmen Spannungsbereichen ein Korrekturfaktor zugewiesen ist oder muss man einen gewissen Fehler in Kauf nehmen und einen allgemeinen Korrekturfaktor zwischen der Ein- und der Ausgangsspannung nach Ue / Ua = K berechnen? Vielen Dank schon einmal.
Kalli schrieb: > Nun zu meiner Frage: Wie realisiert man üblicherweise die Korrektur > dieses Spannungsabfalls? Man schaltet einen Spannungsfolger (OPV) hinter den MUX, damit dieser nicht belastet wird. Peter
Hallo, also 6% von 10V sind 0.6V. Wenn man mal einen worst case Ron = 200 Ohm nimmt, müssten für diesen Spannungsabfall schon 3mA durch den Multiplexer fliessen. D.h. Dein A/D-Wandler müsste dafür einen Eingangswiderstand von 3,3k haben. In der Praxis sollte doch aber der Eingangsstrom in den A/D-Wandler wesentlich keliner (min. eine 10er Potenz höher) und somit Dein Fehler eine 10er Potenz kleiner liegen? Für den ATmega168 ist der Eingangswiderstand des A/D-Wandlers z.B. mit 100M angegeben, somit wäre der Effekt durch Ron des Multiplexers wesentlich kleiner. Ciao... Markus
Ich habe mal den relevanten Auszug aus dem Schaltplan in den Anhang gepackt, um die Gesamtverschaltung zu verdeutlichen. Hinter dem Mux wird wie im Datenblatt des ADS8504 von TEXAS INSTRUMENTS beschrieben ein Operationsverstärker geschaltet. Der beschriebene Spannungsabfall tritt direkt zwischen einem Eingang des Mux und dem Ausgang, also vor dem Widerstand R2 auf.
Kalli schrieb: > Hinter dem Mux wird wie im Datenblatt des ADS8504 von TEXAS INSTRUMENTS > beschrieben ein Operationsverstärker geschaltet. Der beschriebene > Spannungsabfall tritt direkt zwischen einem Eingang des Mux und dem > Ausgang, also vor dem Widerstand R2 auf. Ja das muß er auch. R2 bestimmt den Innenwiderstand der invertierenden Schaltung. Und nur 2k ist extrem heavy für nen MUX. Wenn Du die Invertierung unbedingt brauchst, nimm nen 2-fach OPV und schalte die erste Stufe als Spannungsfolger. Peter
Kalli schrieb: > Hinter dem Mux wird wie im Datenblatt des ADS8504 von TEXAS INSTRUMENTS > beschrieben ein Operationsverstärker geschaltet. Der beschriebene > Spannungsabfall tritt direkt zwischen einem Eingang des Mux und dem > Ausgang, also vor dem Widerstand R2 auf. Ja, wenn ich mich recht erinnere, ist der Eingangswiderstand Deiner OPV-Schaltung dann = R2 = 2k. Das erklärt auch den Spannungsabfall am Multiplexer. Kannst Du den OPV-Teil nicht so umdimensionieren, dass der Eingangswiderstand größer ist? Das scheint ja ein Integrator/Tiefpass zu sein. R2 und R3 sollte man dann vergrößern (z.B. auf 22k) und den Wert für C23 und C26 anpassen. Allerdings sind die schon recht klein. Welche Grenzfrequenz soll denn erreicht werden? Bei der exakten Formel muss ich leider passen, ist die nicht im Datenblatt Applikation/Note beschrieben? Ciao... Markus
Vielen Dank für den Tipp mit dem Spannungsfolger - jetzt funktioniert es wunderbar!
Muss man auch einen Spannungsfolger einsetzen, wenn man keinen Multiplexer verwendet, also nur ein Signal mit dem A/D-Wandler messen will?
>Muss man auch einen Spannungsfolger einsetzen,
Das ist immer dann vorteilhaft, wenn man hohe Messraten/Abtastfrequenzen
braucht und mittel- bis hochohmige Signalquellen hat. ADC-Eingänge sind
meist kapazitiv (sample&hold Kondensator) und benötigen daher abhängig
von der Messrate einen gewissen Eingangsstrom zur Aufladung.
Bei teureren µCs wird durch einen OPV auch der ADC-Eingang bzw. der
ganze Chip besser geschützt.
Also könnte ich bei der oben beschriebenen Schaltung einfach den Mux weglassen und durch den Spannungsfolger ersetzen?
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