Ich möchte eine Referenzspannungsquelle mittels eines 16bit LTC1821 DACs
stufenweise abgreifen (mit der Quantisierungsgranularität, das sei in
Kauf genommen).
Der DAC soll Ausgangswerte von 0-10V liefern, also unsymmetrischer
Ausgang.
Danach soll noch eine Puffer oder 2:1 Verstärkerstufe folgen.
Gehe ich recht in der Annahme, daß dazu die Typen LTC1821 (ohne den
Zusatz -1) zutreffend sind und die Typen -1 für bipolare Betriebsart?
Problem ist im Moment, daß mir mein Lieferant sagt, er könne die Typen
LTC1821ACGW
LTC1821ACGW#PBF
LTC1821BCGW
LTC1821BCGW#PBF
nicht liefern.
Sind die allgemein nicht verfügbar? Oder ist meine Auswahl zu eng?
Vielleicht wird jetzt jemand auch vorschlagen, ich solle die Pegel über
den nachgeschalteten OPV einstellen, aber da bin ich mir nicht sicher,
ob ich mir da nicht Offset- und Genauigkeitsprobleme einhandele.
(Anforderung ca. 100 ppm)
Danke für Meinungen und Ratschläge,
Christoph
Also der Unterschied -1 zu "nicht -1" ist nur im Reset-Verhalten.
LTC1821: Reset to Zero Scale
LTC1821-1: Reset to Midscale
-1 passt besser zu Bipolar weil dann die Ausgangsspannung nach Reset = 0
ist.
Ob bipolar oder nicht entscheidet letztendlich die Außenbeschaltung.
Wenn Du 0..20V brauchst könntest Du auch die Spannungsdifferenz zwischen
VRef = -10V (Ausgang externer OP) und der Ausgangsspannung abgreifen
bzw. puffern falls Deine "Referenz" potentialfrei versorgt wird.
Ansonsten ist es leichter einen externen 1:1 Spannungsteiler auf 100ppm
zu paaren (gibts fertig) als einen externen und einen IC-internen
Widerstand.
Die IC-Internen Widerstände haben sowieso keine absolute sondern nur
eine Relative Genauigkeit untereinander.
Allerdings: bei 100 ppm mußt Du wahrscheinlich sowieso das Gesamtsystem
auf full scale trimmen.
Gruß Anja
Danke, Anja, für Deine Ausführungen. Kannst Du mir nur den Satz etwas
erläutern:
> Allerdings: bei 100 ppm mußt Du wahrscheinlich sowieso das Gesamtsystem> auf full scale trimmen.
Gruß
Christoph
Naja,
Wenn Du Widerstände mit 0,01% verwendest hast Du schon bis zu 0,02% =
200 ppm Fehler.
Hinzu kommt die Abweichung der Referenzspannungsquelle.
Diese Fehler würde ich mit einem "über alles Abgleich" z.B. am
Trim-Eingang der Referenzspannungsquelle abgleichen.
Gruß Anja
> Wenn Du Widerstände mit 0,01% verwendest hast Du schon bis zu 0,02% => 200 ppm Fehler.> Hinzu kommt die Abweichung der Referenzspannungsquelle.> Diese Fehler würde ich mit einem "über alles Abgleich" z.B. am> Trim-Eingang der Referenzspannungsquelle abgleichen.
Es geht ja um die Bestückung des 2:1 OPVs. Könnte ich das auch durch
Selektion von Widerständen erreichen? Indem ich beispielsweise
preiswertere mittels einer Widerstandsbrücke einmesse? Gut da brauchte
ich auch erst wieder einen Referenzteiler.
Welchen Einfluß hat das "Trimmen" auf die Langzeitstabilität der
Referenz?
--
Christoph
ChristophK schrieb:> Könnte ich das auch durch> Selektion von Widerständen erreichen?
Prinzipiell ja.
> Indem ich beispielsweise> preiswertere mittels einer Widerstandsbrücke einmesse?
das auf keinen Fall. Du brauchst mindestens Präzisionsdrahtwiderstände
oder Metallfolienwiderstände. (nicht verwechseln mit Metallfilm).
Preiswerte (lackierte) Widerstände haben ca 1% Alterungsstabilität.
Selbst als "High Precision" angepriesene Widerstände mit 0.02%
Grundgenauigkeit dieser Kategorie altern bis zu 0.5%.
http://www.yageo.com/pdf/yageo/Leaded-R_MHP_2009.pdf
Gute Präzisionswiderstände (vergossen) liegen bei 50 ppm oder darunter.
http://www.vishay.com/docs/63001/s.pdf
Hermetisch dichte in Öl gelagerte sind noch besser. (Aber die wirst Du
nicht bezahlen wollen).
ChristophK schrieb:> Welchen Einfluß hat das "Trimmen" auf die Langzeitstabilität der> Referenz?
Hängt vom Verstellbereich der Referenz und der Stabilität der
verwendeten Bauteile ab.
Gruß Anja
wenn du zwei 100k-Widerstände mit 0,1% (+-100 Ohm) als 1:1-Teiler
nimmst, schalte ein 250 Ohm-Spindeltrimmer (20, oder 25 Umdrehungen)
dazwischen und mach mit dem den Abgleich. Selbst, wenn der
Spindeltrimmer einen deutlich höheren Temperaturkoeffizient hat, als die
Widerstände, beeinflusst es die Gesamtgenauigkeit nur unwesentlich, da
die gesamte Widerstandsbahn den gleichen Temperaturkoeffizient hat.
Hat eigentlich mal jemand Widerstände mit 0,01%, oder gar 0,005%
Toleranz gekauft und kann dafür eine Quelle und ungefähre Preise nennen?
Würde mich mal interessieren, was der Aufpreis zu 0,1% ist.
Hey noch Was schrieb:> Ja. Ein 0.1% 0603 10k kostet um die 1.60Euro bei eins bis 20 Stueck.
Wobei ich bezweifle daß der eine Alterungsstabilität auch nur annähernd
in Richtung Metallfolie oder Drahtwiderstand hat.
Das schlimme bei den Widerständen ist daß die Grundspezifikation (=
Toleranz bei 25 Grad im Neu-Zustand) immer genauer spezifiziert wird.
Während der TK und die Stabilität in den Datenblättern immer schlechter
wird. Früher waren 1% Widerstände meist gleichzeitig auch TK50. Heute
sind 1% Widerstände meist nur TK100. (gibt evtl bereits auch TK200
obwohl dann bei 100 Grad Temperaturdifferenz noch 2% Temperaturfehler
vorhanden sind was eine 1% Spezifikation ad absurdum führt).
Gruß Anja
Hallo zusammen,
ich möchte noch mal auf mein initiales Problem zurückkommen:
(oder soll ich lieber einen neuen Thread aufmachen?)
Ich sagte zwar, ich wollte 0-10V unipolar erzeugen aus einer Referenz
von 10V.
Eigentlich aber ist die Endaufgabe eine andere, nämlich bei einer
vorhandenen Referenz von 10V definierte Spannungsstufen von 0-20V zu
erzeugen.
Die Grundidee war folgende:
10V Referenz, DAC liefert 0-10V, die verstärke ich 2:1.
Jetzt kam mir aber folgender Gedanke:
Der LTC1821 kann aus einer 10V Referenz +/-10V Ausgang erzeugen. Wenn
ich das Bezugspotential am Ausgang auf -10V lege, wäre ich doch fertig?
Muß der Ausgang meiner Referenz gepuffert sein, oder kann ich direkt in
den Eingang des DAC? Wahrscheinlich muß ich doch wohl puffern?
Alles im Inneren des Gehäuses muß natürlich dann floaten gegenüber dem
GND, der ja dann mit -10V Verbindung hat, was bedingt, daß ich nicht die
vorhandene Referenz nehmen kann (0V am Gehäuse/GND), sondern eine neue
aufbauen muß.
--
Christoph
ChristophK schrieb:> Der LTC1821 kann aus einer 10V Referenz +/-10V Ausgang erzeugen. Wenn> ich das Bezugspotential am Ausgang auf -10V lege, wäre ich doch fertig?
Habe ich bereits oben im Thread vorgeschlagen :-)
> Muß der Ausgang meiner Referenz gepuffert sein, oder kann ich direkt in> den Eingang des DAC? Wahrscheinlich muß ich doch wohl puffern?
Hängt von dem benötigten Strom und dem Innenwiderstand der Referenz ab.
Gruß Anja
@Anja:
Danke. Hatte ich schon wieder aus dem Auge verloren, Deine Antwort oben:
> Wenn Du 0..20V brauchst könntest Du auch die Spannungsdifferenz zwischen> VRef = -10V (Ausgang externer OP) und der Ausgangsspannung abgreifen> bzw. puffern falls Deine "Referenz" potentialfrei versorgt wird.
Die Referenz ist ein LT1021-10. Und die ginge in den Eingang des LTC
1821 pins 10 und 11.
Und der Ausgang des LTC 1821? Da hängen Eingänge von Meßverstärkern >10K
dran.
--
Christoph
Ohnehin ist die Quelle ja schon mit 4.7K belastet (als Grundlast). Da
wird der DAC-Eingang nichts ausmachen. Nachgeschaltete Schaltungen haben
1 MOhm Eingangswiderstand, also alles kein Problem und wohl dann keine
Pufferung erforderlich.
Was ich mich im Moment noch frage: Die DAC +/-15V Versorgung, reicht da
eine 7815/7915-Regelung mit 100nF keram. Abblockung?
--
Christoph
ChristophK schrieb:> Was ich mich im Moment noch frage: Die DAC +/-15V Versorgung, reicht da> eine 7815/7915-Regelung mit 100nF keram. Abblockung?
Der 7915 braucht je nach Hersteller mehr als 100nF (bis 1uF) für
stabilen Betrieb am Ausgang. Ich nehme standardmäßig einen 100nF und
einen kleinen Elko für Negativ-Regler.
Ansonsten ist es eine Philosophiefrage: Keramische Kondensatoren haben
stärkere Mikrofonieeffekte als Folienkondensatoren.
Die Standard-Regler haben einen Temperaturkoeffizienten von ca 100 ppm/K
(1mV/Grad) die sich über die PSRR wieder (minimal) aufs Ausgangssignal
auswirken können.
Zusätzlich rauschen Standardregler (je nach Hersteller unterschiedlich)
im vergleich zu einem optimierten Regler relativ stark...
Aber: im Normalfall sollte ein 7815/7915 (richtig abgeblockt) ausreichen
Gruß Anja
Danke f.d. Hinweis. Hatte das im Moment vergessen, daß die 78/7915 mehr
als 100nF Abblockung brauchen. Vielleicht noch ein allerletztes: Wie
wirkt sich
Unsymmetrie in der Versorgungsspannung aus (DAC LTC1821)? Wenn also
|V+ - V-| > x > 0 ?
--
Christoph
ChristophK schrieb:> Wie wirkt sich> Unsymmetrie in der Versorgungsspannung aus (DAC LTC1821)?
Du kannst Fragen stellen... Wie wärs wenn Du selbst mal ein bischen
darüber nachdenkst welcher Parameter aus dem Datenblatt am ehesten
hinkommt?
Kleiner Tipp: Als Operationsverstärker kenne ich nur meine Pins. Ob sich
jetzt die Versorgungsspannung in Relation zu den Eingängen ändert oder
die Eingangsspannungen kann ich nicht unterscheiden.
Gruß Anja
Anja schrieb:> Wenn Du 0..20V brauchst könntest Du auch die Spannungsdifferenz zwischen> VRef = -10V (Ausgang externer OP) und der Ausgangsspannung abgreifen> bzw. puffern falls Deine "Referenz" potentialfrei versorgt wird.
Hallo,
ich habe die Quelle jetzt gebaut. Eine +10V Referenz mit dem LTC1021
und die Schaltung mit dem DAC LTC1821 (siehe hier:
http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=LTC1821 bzw.
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/1821f.pdf).
Mein 0-Potential ist der DAC-Ausgang der auch auf Gehäuse und
Abschirmmasse liegt (das ganze ist in eine Kiste eingebaut, die ich mit
Cu-Folie umklebt habe. Die Referenzspannung greife ich am Vref-Ausgang
des LTC1021 ab (entspricht in obiger Schaltung dem mit ~ VREF/-VREF
bezeichneten Eingang.
Die Einstellung der Spannungswerte mache ich im Moment mit 16 Schaltern
und einem Taster für _LD/_WR (AtMega48 ist geplant). Bei
Vollaussteuerung habe ich genau 20,00022 V (Ich muß die Referenz noch 3
Tage in den Ofen schieben, um die Langzeitstabilität zu verbessern).
So, nun meine Beobachtung bzw. Frage:
Lege ich die "0" an den DAC an, so messe ich am Ausgang 0,391 mV.
Schließe ich den Eingang des Keithley 2100 kurz, so sieht es 0,003mV.
Wie kann ich die 0,391mV verbessern?
PSRR ist 2LSB/V, meine V- ist im Moment (7915 unbeschaltet) -15,12V,
meine V+ (7815 dito unbeschaltet) ist 14,85 V.
--
Christoph
ChristophK schrieb:> Wie kann ich die 0,391mV verbessern?> PSRR ist 2LSB/V, meine V- ist im Moment (7915 unbeschaltet) -15,12V,> meine V+ (7815 dito unbeschaltet) ist 14,85 V.
Mhm.
1 LSB = 0.153mV
Zero Scale Error unipolar ist bis zu 3 LSB bei 25 Grad laut Datenblatt.
Dann ist da noch die Frage ob du direkt am DAC-Ausgang und Masse
gemessen hast oder zwischen dem DAC und deinem Messpunkt ein
Masseversatz durch Versorgungsströme vorhanden ist.
Ansonsten: Du könntest an Pin 14,16 oder 17 einen kleinen Strom
einspeisen um den Offset auf Null abzugleichen. Frag mich aber nicht ob
das die Linearität oder den Temperaturgang beeinflußt.
Gruß Anja
