Differentieller Eingang ADC Problem.

[Daniel (Gast)]

Hallo,

habe ein kleines Problem mit dem ADC ! Und zwar möchte ich gerne ein 
Sensorsignal auswerten, welches ich mir mit einem OPV verstärke.

Dazu benutzte ich den differentiellen Eingang des ADC im Bipolar Mode, 
weil das Signal sowohl negativ als auch positiv sein kann (-1.0 V bis 
1.0V mit VREF = 1.1V).

Dabei habe ich am ADC0 das Sensorsignal (-1,0V bis 1,0V) und ADC1 habe 
ich auf GND gelegt.

Mein Problem ist nun, dass ich das Signal im positiven Bereich wunderbar 
wandeln kann, aber das Signal im negativen Bereich nur bis ca. 200 Steps 
(entspricht ca. -0,5V) gewandelt wird. Wenn das Signal größer als -0,5V 
wird, dann werden auch nur 200 Steps vom ADC ausgegeben.

Habe den Mikrocontroller schon gewechselt, ohne Ergebnisse ! Bin langsam 
ratlos ! Controller ist ein tiny861 !

Über Antworten würde ich mich freuen.

Gruss Daniel

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Daniel schrieb:
> Dazu benutzte ich den differentiellen Eingang des ADC im Bipolar Mode,
> weil das Signal sowohl negativ als auch positiv sein kann (-1.0 V bis
> 1.0V mit VREF = 1.1V).

Das DIFFERENZsignal darf im Bereich ±1,1V liegen, die Einzelsignale, aus
denen die Differenz gebildet wird, müssen im Bereich von 0 bis +VCC
liegen.

> Mein Problem ist nun, dass ich das Signal im positiven Bereich wunderbar
> wandeln kann, aber das Signal im negativen Bereich nur bis ca. 200 Steps
> (entspricht ca. -0,5V) gewandelt wird.

Bei -0,5V beginnt die interne Schutzdiode zu leiten, die den Baustein
vor Überspannungen schützen soll. Gehst du mit einer sehr niederohmigen
negativen Signalquelle an den ADC-Eingang, kann die Schutzdiode und im
Anschluss der ADC-Eingang zerstört werden.

[Frizzo (Gast)]

Yalu X. schrieb:
> müssen im Bereich von 0 bis +VCC

Besser noch zwischen -Vref und +Vref.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Frizzo schrieb:
> Yalu X. schrieb:
>> müssen im Bereich von 0 bis +VCC
>
> Besser noch zwischen -Vref und +Vref.

Nein, eben nicht. Negative Absolutspannungen sind böse. Nur die
Differenz der beiden Eingangssignale darf negativ werden.

Beispiele (für (A)VCC=5V, Vref=1,1V, bipolar differential Mode):

  Positiver   Negativer  Differenz  Ergebnis  Bemerkung
  Eingang     Eingang                  ca.
  ——————————————————————————————————————————————————————————————
    +1V         +0V         +1V       +465    ok
     0V         +1V         -1V       -465    ok
    +4V         +3V         +1V       +465    ok
    +3V         +4V         -1V       -465    ok
    +4V         +2V         +2V       +511    positive Sättigung
    +2V         +4V         -2V       -512    negative Sättigung
    +6V         +5V         +1V         —     kaputt¹
    +5V         +6V         -1V         —     kaputt¹
     0V         -1V         +1V         —     kaputt¹
    -1V          0V         -1V         —     kaputt¹
  ——————————————————————————————————————————————————————————————

¹) falls die Schutzdiode nicht in der Lage ist, die Spannung auf etwa
   -0,5V zu begrenzen

[Matthias L. (Gast)]

>Dazu benutzte ich den differentiellen Eingang des ADC im Bipolar Mode,
>weil das Signal sowohl negativ als auch positiv sein kann (-1.0 V bis
>1.0V


Dann nutze den OPV um das Signal um den Faktor 2,5 zu verstärken und um 
2,5V nach PLUS zu verschieben. So entsteht aus (-1..+1)V ein Signal mit 
(0..+5)V.

Das kannst du dann unipolar einlesen. Diese Lösung ist besser.