+-10V Spannungseingang 24Bit ADC

Thomas schrieb:
> Was wäre hier die sinnvollste Lösung?

Das hängt von Deinen Anforderungen an Genauigkeit und Langzeitstabilität 
ab.

Thomas schrieb:
> Oder übersehe ich eine Möglichkeit?

Kapazitiver Spannungsteiler (Ladungspumpe) ähnlich LTC1043.
(Der schafft leider nur max 18V bzw. +/-9V)

Gruß Anja

Man nehme:
2 Widerstände ( á 100kOhm) um die Referenzspannung zu halbieren.
Mit der halbierten Referenzspannung gehe man in den ADC.
Über einen weiteren Widerstand schliesse man die zu messende Spannung 
(-10V...+10V) an den ADC-Eingang an.
Aufwand: 3 Widerstände.

Da ich einen recht guten LTC2485 verwende möchte ich schon eine gewisse 
Genauigkeit der Eingangsstufe. Also in derselben Größenordnung wie die 
ADC-Nichtidealitäten. Die Geschwindigkeit ist dafür sehr unkritisch, ich 
mache nur 10sps.

Thomas R. schrieb:
> Man nehme:

Neee, diese Sparschaltung ist für max. 12-Bit brauchbar, ei-die-weil die 
Referenzquelle in Abhängigkeit von der Eingangsspannung unterschiedlich 
belastet wird.

Schimmelreiter schrieb:
> ei-die-weil die
> Referenzquelle in Abhängigkeit von der Eingangsspannung unterschiedlich
> belastet wird.

Eine anständige Referenzquelle lässt sich durch Laständerungen im 
Nano/Microamperebereich nicht beeinflussen - daher der Vorschlag mit den 
100kOhm-Widerständen.

Alexander Schmidt schrieb:
> Luk4s K. schrieb:
>> Nächster Versuch:ebenfalls 3 Widerstände
>
> Das ist genau die Schaltung die auch Thomas R. (sunnyingtom) am 02.04.
> um 18:25 beschrieb.

So ist es.
Ich würde aber alle von Luk4s vorgeschlagenen Widerstände mit ca 100 
multiplizieren. Dadurch wird die Referenzspannung praktisch nicht 
beeinflusst.
Danach evtl. noch minimal mit SW korrigieren.

Luk4s K. schrieb:
> Erst nach meinem Beitrag hab ich's dann verstanden ;)

Ich habs von Anfang an so gemeint, wie du es jetzt verstanden hast ;-)
Dass dies nur mit 12-Bit-ADCs funktioniert, ist grober Unfug.

Hätte eine aktive Schaltung mit einem OPV ev. bessere Eigenschaften? Vor 
allem würde mich der Eingangswiderstand interessieren, der sollte schon 
möglichst hoch sein (MOhm)

Die Eingangsimpedanz des LTC2485 ist extrem hochohmig.
Zitat aus dem Datasheet von LTC Seite 18:

---schnipp
This enables external RC networks and high impedance
sensors to directly interface to the LTC2485 without
external amplifiers.
---schnapp

Deine Messspannung (-10V...+10V) ist grösser wie der 
Eingangsspannungsbereich des LTC2485.
Deine Messspannung muss also abgeschwächt - und nicht mit einem OPV 
verstärkt - werden.

Warum möchtest du dann einen OPV vorschalten?
Brauchst du zusätzliche Fehler durch Rauschen, Offsetdrift oder was?

P.S.
Der LTC2485 braucht natürlich noch eine externe Referenzspannung mit 24 
Bit Genauigkeit!
Ist dir das bewusst?

Ich habe eine 5V, 2ppm/°C Referenzspannungsquelle.
Den (FET) OPV hätte ich wegen dem Eingangswiderstand vorgesehen. Ich 
habe eh eine +-15V Spannungsversorgung für andere Komponenten im System.

Thomas schrieb:
> Ich habe eine 5V, 2ppm/°C Referenzspannungsquelle.

Interessant. Was nimmst Du denn da? MAX6250?

Gruß Anja

Jep. MAX6250A. Nicht ganz billig, ich hab aber noch ein paar übrig.
Daher die Frage nach der Eingangsstufe, ich will mir ja nicht die 
Präzision ruinieren...
Die Frage ist eben welche Fehler ich mit der "3-Widerstand" Schaltung 
mit z.B. 2x 1M und 1x 500k mache, zudem  brauche ich noch einen 
Spannungsteiler für den -Eingang vom LTC2485, um dort 2,5V anzulegen.

Thomas schrieb:
> Da ich einen recht guten LTC2485 verwende möchte ich schon eine gewisse
> Genauigkeit der Eingangsstufe. Also in derselben Größenordnung wie die
> ADC-Nichtidealitäten.

Und dann willst du eine Referenz verwenden, von der Maxim im Datasheet 
schreibt:

schnipp-----------
Excellent line and load regulation and low output impedance at high 
frequency make them ideal for high-resolution data-conversion systems up 
to
16 bits.
schnapp-----------

Damit verschenkst du schon mal 8 Bit deiner ADC-Auflösung...

Bei einer praktisch aufgebauten Schaltung lassen sich 
Zinn/Kupfer-Übergänge wohl kaum vermeiden.
Wieviel mV Thermospannung entsteht an einem solchen Übergang pro Grad 
Kelvin?
Wieviele Bits klaut uns alleine das von den 24-Bit des ADC?

Fazit:
Das ist so, wie wenn man mit einer 20MPixel-Kamera unscharfe Fotos 
macht.

Thomas schrieb:
> Die Frage ist eben welche Fehler ich mit der "3-Widerstand" Schaltung
> mit z.B. 2x 1M und 1x 500k mache, zudem  brauche ich noch einen
> Spannungsteiler für den -Eingang vom LTC2485, um dort 2,5V anzulegen.

Also wenn du echte Präzisionswiderstände (< 2ppm/K also S102 oder Z201) 
verwenden willst ist der maximal handhabbare Wert so um die 100k.

Den 2:1 Spannungsteiler würde ich evtl. mittels LTC1043 und 
nachgeschaltetem LTC1151-Buffer realisieren. Die hiermit generierte 
Spannung ist nach meiner Erfahrung sehr temperaturstabil (wenn ich auch 
nicht die von LT propagierte Absolutgenauigkeit von 1 ppm hinkriege). 
Die andere Hälfte des LTC1151 könntest Du ja verwenden um den INA159 mit 
temperaturstabileren Bauelementen nachzubilden. (Den AD8472 habe ich 
nirgends gefunden, kann hierzu also keine Aussage treffen).

Welche Fehler Du dann wirklich kriegst mit Offsetdrift, 
Thermospannungen, Referenzquellenbelastung (Eigenerwärmung) usw. im 
Verhältnis zu einem einfachen Widerstandsteiler wirst Du wohl in einer 
Versuchsreihe klären müssen.

Gruß Anja

LTC1043 geht leider nicht, der läuft nur mit max. 18V
Ich probier mal die "einfache" Spannungsteilerlösung. Danke!

Thomas R. schrieb:
> Man nehme:
> 2 Widerstände ( á 100kOhm) um die Referenzspannung zu halbieren.
> Mit der halbierten Referenzspannung gehe man in den ADC.
> Über einen weiteren Widerstand schliesse man die zu messende Spannung
> (-10V...+10V) an den ADC-Eingang an.
> Aufwand: 3 Widerstände.

Sorry, aber Du solltest hierbei erwähnen, dass es sich um 
Präzisionswiderstände handeln sollte - mein Lieber!!!