Hallo Leute,
ich habe mir einen AD-Wandler mit 24-bit Auflösung (LTC 2400) von Linear
Technologie zugelegt. Bei einer 5V Ref-Spannung entspricht das
rechnerisch einer Quantisierungsstufe von ~0,3µV.
Mir ist bewusst dass das Augenwischerei ist, da ja schon das Noise Level
des ADC bei 1,5µV liegt, somit maximal 22-bit drin sind.
Allerdings ist auch das schwierig in der Realität zu erzielen.
Im Moment verwende ich den LTC2400 zusammengelötet als fliegenden Aufbau
mit der Versogrungsspannung als Referenzspannung und auch sonsten wenig
schutz gegen einstreuungen. Ich erreiche dabei, out of the box von ca.
12-14 bit.
Hier einige fragen die ich dazu habe:
- Welche Referenzspannungsquelle schlagt ihr für den ADC vor? LT1021-5?
- Sollte die Versorgungsspannung auch über die Referenzspannungsquelle
gespeißt werden um PSRR zu verringern?
- Was gibt es beim Platinenlayout zu beachten?
- Welche Tipps gibt bezöglich des Abblocken von Störsignalen mittels
Abblockkondensatoren die über den Empfehlungen des Datenblattes
hinausgehen?
- Was meint ihr wieviel kann man aus dem Baustein herausholen?
- Sind 18-bit realisitisch?
- Was für anstrengungen müssten vollbracht werden um die 18-bit zu
erreichen?
Danke im vorraus!
MAVAC schrieb:> zusammengelötet als fliegenden Aufbau> mit der Versogrungsspannung als Referenzspannung und auch sonsten wenig> schutz gegen einstreuungen. Ich erreiche dabei, out of the box von ca.> 12-14 bit.
Über welchen Zeitraum und wie gemessen. Mit welchem Messmittel?
12 Bit wären schon ein max. Fehler von 0,025%.
Wenn du die Versorgung als Referenz nimmst, kannst du alles > 8 oder
max. >10 Bit sowieso würfeln.
Conny G. schrieb:> Vielleicht hilft eine App Note?> http://cds.linear.com/docs/en/application-note/an80.pdf
Ahh, sowas in der Art habe ich gesucht.
Udo Schmitt schrieb:> Über welchen Zeitraum und wie gemessen. Mit welchem Messmittel?> 12 Bit wären schon ein max. Fehler von 0,025%.
Also eigentlich ganz Plump über eine Anzeige auf einem LCD
nachvollzogen.
Also am Eingang des ADC ein Poti gehängt und damit eine Spannung
eingestellt z.B. 2V. Daten mit dem Mikrocontroller empfangen und in
eine Spannung umgerechnet. Diese Spannung auf einem LCD anzeigen lassen
(alle 200ms).
Drei Nachkommastellen sind so gut wie immer fest auf einem Wert danach
fängt das gezappel an.
> Wenn du die Versorgung als Referenz nimmst, kannst du alles > 8 oder> max. >10 Bit sowieso würfeln.
Jop ist mit klar ist im moment nur ein Testaufbau, deswegen ja die frage
welche Referenzspannung ihr nehmen würdet.
MAVAC schrieb:> Conny G. schrieb:>> Vielleicht hilft eine App Note?>> http://cds.linear.com/docs/en/application-note/an80.pdf
Die App Note habe ich mir jetzt durchgelesen, sie ist äußerst hilfreich
in beug auf die auslegung der vorgeschalteten Filter, allerdings stehen
da wenige Informationen dazu wie man praktisch diese hohe Auflösung
erreicht.
eProfi schrieb:> Dann würde ich mal die große Forumsuche aktivieren, das Thema hatten wir> schon dutzende Male:
Habe ich bereits! Aussagen sind wie immer!
z.B.:
- AD-Wandler nahe am zu messenden Objekt
- Analoge und Digitale Masse trennen und an einem Punkt zusammenführen
- ADC Abblocken
- Linearregler statt Schaltregler
- ...
Mich würde aber auch interessieren ob es schon Leute aus dem Forum
geschafft haben die hohe Auflösung zu erreichen und was sie dafür machen
mussten.
MAVAC schrieb:> Mir ist bewusst dass das Augenwischerei ist, da ja schon das Noise Level> des ADC bei 1,5µV liegt, somit maximal 22-bit drin sind.> Allerdings ist auch das schwierig in der Realität zu erzielen.
Du vergißt eines:
die 1,5uV sind nicht peak-peak sondern "Effektivwert" des Rauschens.
Und das auch nur bei 0V Eingangsspannung gemessen. (Kurzschluß).
In der Realität kommt man wenn man alles richtig macht auf etwa 10 uVpp
über 10 Sekunden (64 Messwerte).
Die wesentlichen Maßnahmen sind hierbei:
- Vollständige Speisung des Gesamtsystems aus Akkus/Batterien.
- Rauscharme Spannungsregler für die Versorgung + PSRR der Referenz
- Hochstabile (batteriegespeiste) Referenzspannung (LTZ1000A) als
Messwert.
- Rauscharme (buried Zener) Referenz für den ADC.
- Filterung des ADC-Eingangs da die Schaltspitzen die der Eingang des
LTC2400 verursacht sonst den vorhergehenden Operationsverstärker stören.
- Optokoppler für alle digitalen Leitungen da sonst das Netzteil bzw.
das USB-Kabel vom Rechner in die Schaltung einstreut (bis ca 100uVpp).
Ich speise im Moment den ADC aus der Referenzspannung. Aber das ist
Geschmacksache da der LTC2400 bei jeder Wandlung eine Selbstkalibrierung
durchführt. -> PSRR ist nur für die Referenz wichtig.
LT1021-5 ist eine buried Zener -> Rauscharm.
Allerdings ist der Temperaturkoeffizient relativ hoch was störend ist
wenn Du Absolutmessungen und nicht nur relative (rationale) Messungen
durchführst.
Beste absolute Werte ergeben sich mit hermetisch dichten
Referenzspannungen im Metall oder Keramikgehause wie z.B. AD586LQ oder
LT1236AILS8-5 mit zusätzlicher Temperaturkompensation.
Natürlich muß man dann schon die "beste" Referenz aus einigen dutzend
auswählen.
Gruß Anja
Die LTC2400 sollte man nicht verwenden. Sie ist aus einer Zeit wo man
noch keine eingebauten Buffer-Amps hatte. Laut Datenblatt muss man am
Eingang Strom bringen. Und wenn man dann einen externen Buffer
vorschaltet, kann man auch gleich einen ADC mit eingebautem Buffer
verwenden.
und nun schrieb:> Die LTC2400 sollte man nicht verwenden.
Welcher ADC ist so einfach in der Beschaltung und Anwendung?
Welcher ADC hat schon einen soo geringen Temperaturkoeffizienten?
Und einen soo geringen Gain + Offset Error?
Hat eine INL die sich relativ einfach mathematisch kompensieren läßt?
Kann dann auch noch direkt Zero und Full scale messen ohne daß der
Meßwert abgeschnitten wird (Messbereich +/-12% unter null und über
VREF).
-> einfacher Abgleich.
Mit integriertem Buffer 50-200mV Verlust am Meßbereichsende taugt der
ADC maximal zur Auswertung einer DMS-Brücke.
Der einzige wirkliche Nachteil des LTC2400 ist das Rauschen.
Oder ist es wirklich soo schwierig einen LTC1050 oder LTC2057 davor zu
schalten.
Gruß Anja
Also ich fand es sehr ernüchternd, als ich bei einem 16 Bit ADC versucht
habe die 16 Bit stabil zu bekommen. 14 Bit gingen, mehr nicht. Ich hab
ein analoges Netzteil genommen mit Linearreglern, eine Massefläche, 4
lagige Platine, Massepunkt am Messobjekt, Kondensatoren bis zum abwinken
10uF und 100nF und das ganze in ein Metallgehäuse und als Messobjekt
eine Batterie.
Wenn hier jemand einen ADC so auf die Platine bringt, das 18 Bits stabil
sind, Respekt!
@ ... (Gast)
>Wenn hier jemand einen ADC so auf die Platine bringt, das 18 Bits stabil>sind, Respekt!
Sicher, das ist meistens eine schöne Illusion des Digitalzeitalters . .
.
Dachte weil der ADC von sich aus schon eine recht gute Auflösung
erreicht hat, bei einem zugegebenermaßen fliegenden Aufbau, sollten 2-3
bits mehr kein Problem sein. War wohl ein Trugschluss.
