Differenzieller ADC, wie (-) auf GND ziehen

Klemmer schrieb:
> Ein differenzieller ADC misst im Bereich -10..+10V, beide Eingänge
> dürfen -10..+10V um GND floaten.

Nicht floaten. Sie dürfen eine Spannung aus diesem Bereich annehmen.

> Ich verbinde also GND und Signal meiner Quelle mit den ADC-Eingängen,
> bei galvanisch getrennter Quelle können die aber beliebig ggü. meinem
> GND floaten.

Wenn die Quelle galvanisch getrennt ist, dann nenne deren einen Anschluß 
nicht GND. Es gibt nur ein GND. Immer!

> Ich möchte ungern (-) hart mit GND verbinden, weil ich dann die
> differentielle Messung verliere

Wie kommst du auf diese Idee? Der ADC mißt immer die Differenz 
zwischen seinen beiden Eingängen. Auch dann, wenn du einen der Eingänge 
mit GND verbindest. Du verlierst gar nichts.

> und ggf. Ausgleichsströme habe. Wie würdet ihr das lösen?

Wenn die Quelle galvanisch getrennt ist, dann fließt kein Ausgleichs- 
strom. Das ist ja gerade der Punkt bei einer galvanischen Trennung. Und 
weil kein Ausgleichsstrom fließt, darf die Ankopplung an GND auch 
hochohmig sein.

Du mußt die Quelle aber irgendwie an das GND deines ADC anbinden, weil 
sonst dessen Eingänge floaten. Ob du nun (-) oder (+) der Quelle an GND 
hängst, ist dir überlassen. Du kannst auch einen Spannungsteiler aus 
zwei Widerständen zwischen (+) und (-) der Quelle packen und dessen 
Mittelpunkt auf GND legen - dann wird dein ADC symmetrisch zu GND 
angesteuert. Oder sonst irgendwie. Du muß nur sicherstellen, daß die 
Spannung an jedem ADC-Eingang innerhalb +/-10V gegenüber GND bleibt.

Wenn die Quelle hingegen nicht galvanisch getrennt sein sollte, dann 
darfst du sie u.U. gar nicht mit deinem ADC verbinden. Bzw. wenn, dann 
ergibt sich die richtige Schaltung aus den Details der galvanischen 
Kopplung.

Klemmer schrieb:
> Ich möchte ungern (-) hart mit GND verbinden, weil ich dann die
> differentielle Messung verliere und ggf. Ausgleichsströme habe.
Du willst doch eh' nur Massebezogen messen. Und woher sollten die 
Ausgleichströme kommen?

Tany schrieb:
> Richtig. Nur wenn der andere Eingang negativ gepolt ist, kann der ADC
> nicht messen und unter Umständen auch Schaden nehmen können.
Solange jeder Eingang innerhalb der +-10V bleibt, darf da nichts kaputt 
gehen. Und natürlich muss an einem +Eingang auch eine negative(re) 
Spannung als am -Eingang anliegen dürfen. Dann kommt eben ein negativer 
Wert im ADC raus (Stichworte: Zweierkomplement und Vorzeichenbit).

Klemmer schrieb:
> Ich möchte ungern (-) hart mit GND verbinden, weil ich dann die
> differentielle Messung verliere

Nein.
Der Trick ist, daß Dein Meßkreis nur an einer einzigen Stelle mit GND 
verbunden sein darf und muß.

Tany schrieb:
> Im Datenblatt von AD7799 steht
Was hat denn jetzt der AD7799 mit dem vom TO zu tun? Offenbar gar 
nichts,
denn Klemmer schrieb:
>>> Ein differenzieller ADC misst im Bereich -10..+10V
Das kann also gar kein AD7799 sein, weil der (wie richtig zitiert) gar 
keine negativen Spannungen messen kann.

> Wenn ein Eingang schon auf GND liegt, darf der andere max. -0,3V anliegen
Nein. Aus den ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS kann man nur ablesen, wann der 
ADC kaputt geht. Aber nicht, bis wohin er noch korrekt funktioniert.

Tany schrieb:
> Wenn bei dem ADC schon ab -0,31V an einem Eingang kaputt geht, wie kann
> der noch z.B -1V messen?
Kann er nicht. Siehe Datenblatt.

> Der AD7799 kann auch im Bereich +- VREF messen, also wenn VREF=5V ist
> kann am Eingang auch +-5V anliegen
Du solltest das Datenblatt nochmal genauer lesen. Keiner der 
Eingangspins darf nennenswert negativ werden. Im Buffered Mode muss sich 
bei 5V Versorgung sogar jede Eingangsspanung im Bereich zwischen 
0,1V..4,9V bewegen. Und wenn der In-Amp aktiv ist, dann wird der 
funktionsfähige Eingangsbereich noch weiter eingeschränkt.

Tany schrieb:
> Der AD7799 kann auch im Bereich +- VREF messen, also wenn VREF=5V ist
> kann am Eingang auch +-5V anliegen. Der Bereich +-5V bezieht aber NICHT
> AUF GND des ADC.

Ich vermute, Du bist in eine Verständnisfalle getappt:
Wenn AIN- = VREF und AIN+ = 0V, dann sieht der ADC -VREF als 
Eingangssignal.
Somit bekommst Du bei einer differentiellen Messung einen negativen 
Messwert, obwohl die einzelnen Eingangssignale für sich genommen 
gegenüber 0V positiv sind.

Tany schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Was hat denn jetzt der AD7799 mit dem vom TO zu tun? Offenbar gar
>> nichts,
>
> AD7799 nehme ich als Beispiel.

Als unpassendes Beispiel.

> Der AD7799 kann auch im Bereich +- VREF messen, also wenn VREF=5V ist
> kann am Eingang auch +-5V anliegen.

Nein. An jedem Eingang des ADC kann dann nur eine Spannung zwischen 0V 
und +5V gemessen werden. Spannungen unter 0V mißt er nicht mehr. Ab 
-0.3V darf er sogar kaputt gehen. Die Differenz(!)spannung zwischen zwei 
Eingängen kann zwischen -5 und +5V liegen.

Im Gegensatz zum ADC des TE. Da darf jeder Eingang des ADC zwischen -10V 
und +10V liegen. Die Differenzspannung also sogar von -20 bis +20V.

Tany schrieb:
> ich habe realisiert. Der DVM mit der Schaltung oben
Da "oben" ist kein AD7799 zu sehen. Welche Schaltung mit dem AD7799 
meinst du also?

Und letztlich wird durch die Schaltung "oben" die potentialfreie zu 
messende Spannung einfach in den Bereich GND..Vcc "gezwängt".

Tany schrieb:
> Darum geht es. Die modernen ADCs arbeiten nur mit einer
> Betriebsspannung, meist von 2.5V - 5.5V, und erlauben keine direkte
> negative Spannung am
> ADC-Eingang.

Kann man durch Wahl eines anderen ADCs ändern. TIs ADS1298 kann z.B. 
auch negative Spannungen am ADC Eingang vertragen, denn AGND darf 
deutlich unter DGND (digital Ground) liegen. Die negative Versorgung 
kann man z.B. mit Ladepumpe + Linearregler erzeugen.

Der oben genannte AD7799 kann das natürlich nicht, da dürfen die 
Eingänge nicht (ernsthaft) unter GND liegen.

Tany schrieb:
> Also hänge ich die Schaltung noch mal ran.
In dieser Schaltung sieht der Eingang des AD7799 keine negative 
Spannung. Egal wie herum die Eingangsspannung gepolt ist. Dafür sorgen 
die Widerstandsnetzwerke (aka. Spannungsteiler mit Offset). Das kannst 
du aber leicht in der Simulation ablesen...