Hallo,
also ich möchte Signale digitalisieren und zwar nicht periodische
Impulse die auf der Nulllinie sitzen. Die sind so je 6us lang. Weil das
so ist kann ich keinen Transformator Eingang vor dem ADC gebrauchen. Das
ist leider bei den ganzen Eval Boards so.
Dann haben die schnelleren ADCs einen differentiellen Eingang. Ich würde
da gerne den einen Pin auf z. b. 0V legen und das Signal an den Anderen.
Die Datenblätter sehen aber auch bei Single Ended eine Schaltung vor die
das Signal nicht direkt auf den ADC Pin gibt.
Die Frage: Warum ist das so? Also warum gibt man das Signal nicht direkt
auf den ADC Pin? Klar man muss den Spannung aber sich einhalten aber das
geht einfach.
Vielen Dank!
-gb- schrieb:> also ich möchte Signale digitalisieren und zwar nicht periodische> Impulse die auf der Nulllinie sitzen.
... sondern?
-gb- schrieb:> Die Datenblätter
Welche?
-gb- schrieb:> Klar man muss den Spannung aber sich einhalten aber das> geht einfach.
???
-gb- schrieb:> Die Frage: Warum ist das so? Also warum gibt man das Signal nicht direkt> auf den ADC Pin? Klar man muss den Spannung aber sich einhalten aber das> geht einfach.
Bei welchem µC soll das denn so sein? Also beim Atmega8 und seinen
Freunden kann man das Signal direkt auf den ADC-Eingang geben. Das ist
überhaupt kein Problem.
> Das ist überhaupt kein Problem.
Na ja, bei 6us fangen die Hochfrequenz-Probleme an. Da sollte man sich
schon Gedanken über Kabellängen und Reflektionen machen.
-gb- schrieb:> Hallo, ich meine spezielle ADC Steine wie den LT2205 oder den ADC14C080> von TI. Da ist in den Datenblättern so eine Schaltung auch wenn man> single ended haben will.>> Datenblätter dazu sind> http://www.linear.com/docs/9778> Und> http://www.ti.com/lit/pdf/snas375
Wie mein Vorredner schon andeutete: Das sind keine "normalen" ADCs, die
Beispielschaltungen in den Datenblättern sind für Signale weit im
MHz-Bereich. Da muss man sich um einige Effekte wie u.a. Reflektion,
Gedanken machen. Für ein paar 100 kHz kannst du auch bei diesen ADCs
direkt auf die Eingänge gehen. Aber diese ADCs sind eigentlich eher für
Signale mit ein paar 100 MHz und nicht ein paar 100 kHz.
OK, danke! Ich möchte eben mein Signal sehr genau abtasten weil die
Fläche unter dem Impuls der Energie eines Zerfalls entspricht.
Die ganzen Eval Boards bieten nur Transformator Eingänge was mein Signal
leider verfälscht. Ich dachte daran selber eine Platine zu bauen und
eben das Signal nach einem passenden Spannungsteiler direkt an den ADC
Eingang zu legen und den anderen ADC Eingang, also vom differenziellen
Eingang den anderen Pin mit einem DAC auf eine einstellbare Spannung zu
legen.
Sollte ich sonst noch etwas beachten?
-gb- schrieb:> OK, danke! Ich möchte eben mein Signal sehr genau abtasten weil die> Fläche unter dem Impuls der Energie eines Zerfalls entspricht.
Definiere "sehr genau" Dir genügt möglicher Weise auch ein ADC mit 1
MSPS, denkbar ist aber auch, dass selbst 10 MSPS dir noch zu wenig sind.
Naja das ist schwierig. Also so ein Impuls ist wie eine Gaußglocke und
eben grob 6us lang. Und ich will so genau die Fläche bestimmen, dass ich
danach daraus ein Spektrum bauen kann. Das Spektrum soll 8192 Kanäle
haben, also muss ich 8192 Flächen unterscheiden. Ja das geht auch mit
langsameren ADCs, aber das Signal ist eben auch nicht perfekt. Ich habe
also gerne etwas Reserve.
Hier ein 8Bit ADC mit 75MHz Abtastrate macht das nicht so super, da sind
die Peaks im Spektrum (die stehen dann für eine Zerfallsarten) recht
breit. Mit einem 10Bit 50MHz sieht es schon einigermaßen OK aus. Das
geht aber bestimmt noch besser. Und nur der ADC Stein kostet gar nicht
so irre viel, also deutlich unter 50€, das finde ich OK.
-gb- schrieb:> Ich möchte eben mein Signal sehr genau abtasten weil die> Fläche unter dem Impuls der Energie eines Zerfalls entspricht.
Hast Du schonmal ausprobiert wie praktikabel oder genau es wäre
stattdessen analog aufzuintegrieren und dann einfach die Spannung am
Ausgang des Integrators zu messen, evtl mehrere Impulse, diese zählen
und das ganze durch die Anzahl teilen um einen Mittelwert zu bilden?
Also mehrer Impulse geht nicht weil ich von jedem den Wert brauche.
Ich könnte eine Sampe und Hold Stufe verwenden und dann die maximale
Spannung nehmen statt der Fläche, das ginge auch. Hab davon aber keine
Ahnung wie genau man sowas hinbekommt. Das könnte man dann sehr langsam
und hochauflösend vielleicht mit einem Audio ADC digitalisieren.
-gb- schrieb:> Das Spektrum soll 8192 Kanäle> haben, also muss ich 8192 Flächen unterscheiden.
Bei 6 us?
Dass es dann mit 75 MHz nicht klappt ist klar, denn um 6 us auf 8192
Teile aufzuteilen braucht man weit über 1 GHz Abtastrate.
-gb- schrieb:> Hier ein 8Bit ADC mit 75MHz Abtastrate macht das nicht so super, da sind> die Peaks im Spektrum (die stehen dann für eine Zerfallsarten) recht> breit. Mit einem 10Bit 50MHz sieht es schon einigermaßen OK aus.
Öhm, die breite wird aber nicht von der Auflösung bestimmt sondern von
der Abtastrate. Bist du dir sicher, dass der 8-bit ADC auch mit 75 MHz
läuft? Oder meinst du mit breite die Amplitude? Die wäre beim 10-bit ADC
besser aufgelöst.
Also ich will die Flächen unterscheiden. Wenn ich also mit sagen wir
50MHz und 8Bit abtaste, dann bekomme ich 300 Samples ja 8Bit, also grob
16Bits für den Flächenwert, das ist schon deutlich über 8192. Aber ich
hätte es eben gerne noch viel genauer weil das Signal nicht perfekt ist.
Ich hielte es für zielführender wenn Du die Genauigkeitsanforderungen
quantifizierst. Dann kann man nämlich ebenso gezielt einen AD-Wandler
und eine Schaltung auswählen - oder gar eine andere Methode.
Es scheint Dir vielleicht zunächst einfacher und ausreichend auf dem
Niveau "so gut wie möglich", "nicht perfekt" etc. zu argumentieren.
Wenn jemand, so wie Du, so vorgeht gibt es im wesentlichen zwei Gründe
dafür:
1. Man hat keine oder wenig Erfahrung mit dem Thema.
2. Man hat keine oder wenig Anhaltspunkte was die Charakteristiken des
Signal betrifft.
Mir scheint hier beides zuzutreffen.
Für diesen Fall würde ich empfehlen ersteinmal mit einem Oszilloskop und
einem Spektrumanalyzer das Signal zu untersuchen. Daraus ergeben sich
gewisse Eckdaten (Impulshöhen, Spektren etc.). Die benötigst Du.
Eventuell musst Du aufgrund der Versuche noch einmal mit einem
schnelleren Oszilloskop resp. Spektrumanalyzer messen.
Dann beschäftige Dich noch einmal mit der Anwendung selbst. Was hier
übrigens sehr zu kurz kommt. Es ist ein häufiger Fehler von Anfragener
hier, die Lösung, aber nicht das Problem zu präsentieren. Häufig stellt
sich dann heraus, dass die Lösung nicht angemessen ist. Analysiere das
jedenfalls mindestens für Dich selbst ganz genau.
Für die Entscheidung ist aber auch wichtig welche Genauigkeit Dein
Ergebnis haben soll. Erst wenn Du diese Daten hast, kannst Du unter den
Methoden wählen.
Hab ich alles schon gemacht und ich erstelle auch schon seit einiger
Zeit Spektren die hinreichend gut sind. Ich würde das halt gerne
verbessern. Und zwar durch einen höher auflösenden ADC.
Die Frage war nur wie ich das Signal an den ADC bringe und ob ich das
ohne komplizierte Vorschaltung bauen kann.
Warum ich nicht sagen kann wie genau ich das brauche liegt daran dass
das Signal nicht perfekt ist, also ein Rauschen drauf hat. Wie sehr das
rauscht ist schwer zu messen weil das sehr wenige immer unterschiedliche
Impulse sind. Also so zwischen 1 und 1000 Impulse je Sekunde und wie
hoch der Impuls ist hängt vom Zerfall ab. Maximal sind das 12V die ich
aber runterteilen kann. Lang sind die alle gleich, also z. B. 6us.
-gb- schrieb:> Also ich will die Flächen unterscheiden. Wenn ich also mit sagen wir> 50MHz und 8Bit abtaste, dann bekomme ich 300 Samples ja 8Bit, also grob> 16Bits für den Flächenwert, das ist schon deutlich über 8192. Aber ich> hätte es eben gerne noch viel genauer weil das Signal nicht perfekt ist.
Wie kommste denn auf das schmale Brett?
300 Samples auf 8 Bit verteilt mach schlappe 2400 "Felder", bei 16 Bit
wären es halt 4800 "Felder", beides ist aber noch sehr weit weg von
"deutlich über 8192. Mal ganz davon abgesehen sehe ich auch nicht wie du
auf 16 Bit für den Flächenwert kommst wenn der ADC nur auf 8 Bit
auflöst.
-gb- schrieb:> Hab ich alles schon gemacht
Gut. Dann beschreibe die Resultate bitte hier.
> und ich erstelle auch schon seit einiger> Zeit Spektren die hinreichend gut sind.
Mit einem gekauften Meßgerät oder mit einer Eigenkonstruktion? Was sind
die Ergebnisse? Beschreibe sie bitte hier.
> Ich würde das halt gerne> verbessern.
Ich weiß. Aber in welchem Maße willst Du sie verbessern und welche
Parameter haben die bisherigen Ergebnisse?
> Und zwar durch einen höher auflösenden ADC.
Das ist schon die Lösung. Was ist das Problem?
> Die Frage war nur wie ich das Signal an den ADC bringe und ob ich das> ohne komplizierte Vorschaltung bauen kann.
Ich schrieb schon oben: Die Anfrage hier haben meist schon die Lösung.
Jetzt fehlt noch das Problem.
> Warum ich nicht sagen kann wie genau ich das brauche liegt daran dass> das Signal nicht perfekt ist, also ein Rauschen drauf hat.
Welche Parameter hat das Rauschen?
> Wie sehr das> rauscht ist schwer zu messen
Dann versuche eine Methode mit der es leichter ist. Mit welcher Methode
hast Du es bisher versucht?
> weil das sehr wenige immer unterschiedliche> Impulse sind.
Wer oder was erzeugt die Impulste? Wenn die jedenfalls zufällig
auftreten, dann wirkt sich das höchstens auf die Methode aus. Im Prinzip
aber kann man auch solche Signale charakterisieren.
Ich hätte gerne, dass Du verstehst, dass die Qualität einer Konstruktion
von der Qualität der Analyse abhängt. Was Du bisher geschrieben hast,
muss leider so beantwortet werden:
>Die Frage war nur wie ich das Signal an den ADC bringe und ...
Mit einer elektrisch leitenden Verbindung geeigneter Impedanz.
> ob ich das ohne komplizierte Vorschaltung bauen kann.
Wissen wir nicht. Können wir auch nicht wissen. Du kannst höchstens
pragmatische Hinweise erhalten die wahrscheinlich funktionieren ohne das
klar ist, ob sie Deinen tatsächlichen Bedürfnisse erfüllen.
Du gehst über eine Reihe von Punkten hinweg (Rauschen, Spektrum,
Anwendung etc.), nicht weil sie unwichtig sind, sondern weil Du nicht in
der Lage bist sie zu beschreiben. Das aber führt nicht zum Erfolg.
Du siehst, das wir hier nur über Einzelaspekte reden, aber Deine Frage
letztlich nur grob beantworten können. Das hat seinen Grund.
Ja naja bisher hat sich nur Michael Köhler wirklich zu meiner Frage
geäußert und zumindest eine Teil davon beantwortet. Aber gut, ist auch
eine Aussage wenn das nicht so einfach beantwortbar ist.
Ich will hier auch nicht über Sinn oder Unsinn diskutieren, das ist
meine Sache, wen ich das falsch mache ist es auch mein Problem. Bisher
hat es recht gut funktioniert.
@Michael Köhler ich weiß nicht was du mit Feldern meinst. Wenn ich 2
Samples mit je 8 Bit mache, bekomme ich doch einen 9 Bit Wert für die
Summe. Bei 256 Samples je 8 Bit sind das dann 16 Bit für den Summenwert.
Die Fläche unter dem Impuls rechne ich als Summe der einzelnen Samples.
Bitflüsterer ich hab Spektren mit einem selbstgebauten Gerät erstellt,
also wie auch hier schon beschrieben das Signal abgetastet, sehr oft und
dann die Impulsfläche gerechnet und zu Spektren gebaut. Das klappt
einigermaßen gut.
Verbessern will ich natürlich die Messgenauigkeit, also mehr Bits für
die Flächensumme. Daher will ich auch eine Platine mit einem höher
auflösenden ADC bauen. Das sollte dann zur Folge haben dass Peaks im
Spektrum schmäler werden.
Natürlich kann ich die Impulse jetzt genau vermessen und gucken was wie
rauscht, aber das ist eher schwer und dazu habe ich auch nicht die
Messtechnik. Ausserdem ändert das eben an der Frage nichts ob ich eine
Vorschaltung brauche oder das Signal direkt auf de ADC geben kann.
Ich habe scho eine deutliche Verbesserung gesehen wenn ich statt eines
8Bit ADC einen 10Bit ADC mit 50MS verwende, jetzt erhoffe ich mir eben
wieder eine Verbesserung wenn ich einen mit 14 oder 16Bits verwende.
Aber egal, ich werde die Spannung soweit herunterteilen, dass die
Kenndaten des ADC eingehalten werden und dann direkt damit auf den
Eingang gehen. Den zweiten Pin des differentiellen Eingangs werde ich
auf eine einstellbare Spannung legen um die Nulllinie verschieben zu
können.
Gustl Buheitel schrieb:> Ich will hier auch nicht über Sinn oder Unsinn diskutieren, das ist> meine Sache, wen ich das falsch mache ist es auch mein Problem.
Es ging hier nicht um eine Diskussion. Für eine Diskussion müsstest Du
kompetenter sein.
Ausserdem ist nicht nur allein Dein Problem. Bedenke bitte, das wir hier
Energie in die Beantwortung Deiner Frage stecken, die wir natürlich
lieber in etwas sinnvolles investieren.
Nun gut. Ich habe es versucht. Viel Erfolg.
Gustl Buheitel schrieb:> @Michael Köhler ich weiß nicht was du mit Feldern meinst. Wenn ich 2> Samples mit je 8 Bit mache, bekomme ich doch einen 9 Bit Wert für die> Summe. Bei 256 Samples je 8 Bit sind das dann 16 Bit für den Summenwert.> Die Fläche unter dem Impuls rechne ich als Summe der einzelnen Samples.
Ach, so hast du das gemeint. Hatte dich falsch verstanden.
Gustl Buheitel schrieb:> Ich habe scho eine deutliche Verbesserung gesehen wenn ich statt eines> 8Bit ADC einen 10Bit ADC mit 50MS verwende, jetzt erhoffe ich mir eben> wieder eine Verbesserung wenn ich einen mit 14 oder 16Bits verwende.
Ja, mit 10 bit kannst du die Kurvenform genauer abtasten, ähnliches
gelte auch dafür, wenn du die Abtastrate erhöhen würdest, dann wird die
Abtastung der Fläche unter dem Impuls auch feiner. Ich würde erstmal auf
10 oder 12 bit hoch gehen. Spätestens bei 16 bit muss man sich um die
Referenzquelle des ADCs Gedanken machen damit man auch was von den 16
bit hat (Temperaturdrift, Rauschen und ähnliches).
Bitflüsterer schrieb:> Es ging hier nicht um eine Diskussion. Für eine Diskussion müsstest Du> kompetenter sein.
Das ist nicht zielführend. :(
Bitflüsterer schrieb:> Ausserdem ist nicht nur allein Dein Problem. Bedenke bitte, das wir hier> Energie in die Beantwortung Deiner Frage stecken, die wir natürlich> lieber in etwas sinnvolles investieren.
Niemand hält dich davon ab etwas sinnvolleres zu tun. Wenn dich das
Thema von Gustel interessiert und du etwas nicht verstehst dann frage
doch lieber, das ist besser für alle statt mit solchen Killerphrasen zu
kommen.
Also einen 10 Bit habe ich schon, den könnte ich bis 105 MHz takten aber
so ab 70MHz bekomme ich Probleme mit dem parallelen Interface zwischen
ADC und FPGA da ist Lochraster wohl doch nicht ideal.
Aber mehr Bits fände ich gut also einen LTC2205 14Bit bei 50MHz oder so.
Den zu beschalten bekomme ich auch noch hin aber ich wusste eben nicht
ob man das Signal da direkt auf einen Pin des differentiellen Eingangs
geben kann oder noch irgendetwas davor braucht. Ich will aber eben auch
nichts verfälschen daher eben auch keinen Transformator oder Hochpass.
Einen einfachen Spannungsteiler im kOhm Bereich würde ich verwenden um
die 12V maximal auf den für den ADC erlaubten Eingangsbereich
runterzuteilen.
Ich mach das einfach mal ...
-gb- schrieb:> Also einen 10 Bit habe ich schon, den könnte ich bis 105 MHz takten aber> so ab 70MHz bekomme ich Probleme mit dem parallelen Interface zwischen> ADC und FPGA da ist Lochraster wohl doch nicht ideal.
100 MHz parallel ist schon eine kleine Herausforderung, da muss man
schon gut auf Leitungslängen achten. Ich denke aber auch, dass dich eine
höhere Taktrate (größere Abtastrate) nicht so sehr helfen wird wie eine
größere Auflösung. Du kannst dir ja einen 16 Bit ADC mit entsprechender
Abtastrate beschaffen und dich dann langsam bitmäßig hoch arbeiten (von
12 bis 16 bit).
Hallo, ich wollte mich nur mal zurückmelden, also ich hab da jetzt was
gebastelt und es funktioniert.
Als ADC habe ich einen AD9235 65MSPS/12Bit
(http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD9235.pdf)
und als Spannungsregler für AVDD habe ich den LP9285-N
(http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lp2985-n.pdf) und zwar den LAXA das
ist die Variante mit 2,9V.
Bei der Beschaltung habe mich grob an das Datenblatt vom ADC und den
Schaltplan vom OpenADC (http://newae.com/files/openadc-datasheet.pdf)
gehalten. AGND und DGND sind bei mir (wie auch beim OpenADC) nicht
getrennt sondern eine sehr große Massefläche.
VIN- lässt sich per Poti zwischen GND und AVDD einstellen, der
Signaleingang geht über einen Spannungsteiler (10k-Poti) auf VIN+.
Warum habe ich bei dem TSSOP-28 auf Lochraster Adapter die
durchkontaktierten Löcher abgeschnitten und an die Leiterbahnen gelötet?
Weil darunter die Platine auf der Oberseite GND ist und ich das nicht
irgendwie isolieren wollte.
Gustl.
