Hallo, ich will immernoch ein Signal digitalisieren. Der ADC wird einAD7357 sein, davor kommt ein Buffer der das Single-ended Signal nach differentiell wandelt. Aber ich habe das Problem mit der Masse, und zwar der der Quelle die mit der Schirmung des Signals verbunden ist. Auf ADC-Seite habe ich ja eine Spannungsversorgung und auch ein FPGA mit eigener Masse. Da ist zwar keine Potentialdifferenz, aber ich will trotzdem keine Masseschleife bauen. Also dachte is die Überlegung den ADC vom Rest des Messsystems zu trennen und eben die Masse der Quelle zu verwenden. Da gibt es auch hybsche Bausteine wie den ADUM5401 http://www.analog.com/en/products/interface-isolation/isolation/isopower/adum5401.html und den LTM2883 http://www.linear.com/product/LTM2883 aber die sind "langsam". Ich möchte eine SPI Clock von 80 MHz verwenden. Gibt es da schön einfache Bausteine die das können? Vielen Dank!
Gustl B. schrieb: > Also dachte is die Überlegung den ADC vom Rest des Messsystems zu > trennen und eben die Masse der Quelle zu verwenden. Musst Du das wirklich? Du hast ja bereits differenzielle Eingänge beim ADC. Das einzige Problem hier ist, das die Eingangsspannungen sich im passenden Bereich bewegen müssen. Gustl B. schrieb: > Aber ich habe das Problem mit der Masse, und zwar > der der Quelle die mit der Schirmung des Signals verbunden ist. Auf > ADC-Seite habe ich ja eine Spannungsversorgung und auch ein FPGA mit > eigener Masse. Dann sollte der "Buffer, der das Single-ended Signal nach differentiell wandelt," sich auf auf die Masse der Quelle beziehen. Wenn sich die Masse des ADC und die Masse des Single2Differential-Buffer etwas unterscheiden, das dies keinen Einfluss auf die Signale (sofern der CommonMode-Bereich nicht überschritten wird). Verständlich?
Das weiß ich nicht. Ich wollte die Schaltung von Seite 14 unten links http://www.farnell.com/datasheets/1962234.pdf verwenden mit dem ADA4896-2. Hab das hier mal aufgebaut und das funktioniert auch super, ich weiß aber nicht wo ich die Masse/Schirmung der Quelle anschließe. Der zweite Eingang ist ja eine Referenzspannung die auf die lokale Masse des Messsystems bezogen ist. Oder sollte ich da statt V_REF vom ADC (das ist bezogen auf die Messsystemmasse) eine Shunt-Referenz verwenden und da als Masse die Schirmung anschließen? Aber dann fließt ja Strom über die Schimung von einer Spannungsversorgung im Messsystem über die Referenz hin zur Signalquelle.
Lt. Text zu Figure 21 und 22 aus dem Datenblatt www.farnell.com/datasheets/1962234.pdf : "The voltage applied to Point A sets up the common-mode voltage." Wenn diese Spannung nicht ganz so stimmt, ändert sich halt nur die Common-Mode-Spannung. Dann würde ich die linke Seite der Massenmäßig mit der Quelle zusammenschließen, und die rechte Seite mit der Mess-Aparatur. Der 10k-Widerstand sollte etwaige Brummspannungen gut unterdrücken. Zur Not könnte man auch an Punkt A eine getrennte 1,024V (oder nur 1V)-Referenz vorsehen -- hier geht es ja nur um die Common-Mode-Spannung.
Achim H. schrieb: > Wenn diese Spannung nicht ganz so stimmt, ändert sich halt nur die > Common-Mode-Spannung. Richtig, so habe ich das auch verstanden. Achim H. schrieb: > Dann würde ich die linke Seite der Massenmäßig mit > der Quelle zusammenschließen, und die rechte Seite mit der > Mess-Aparatur. Das klingt für mich noch etwas wirr. Was meinst Du mit "links" und "rechts"? Die beiden Operationsverstärker bekommen eine Versorgungsspannung die im Messsystem erzeugt wird. Weil der ADA4896 Rail-to-Rail ist würde ich die -V Versorgung auf Masse (des Messsystems legen) oder sollte ich lieber eine negative Versorgung verwenden? Achim H. schrieb: > Der 10k-Widerstand sollte etwaige Brummspannungen gut > unterdrücken. Damit meinst Du den Widerstand unter Punkt A nach Masse? Also sollte ich an Punkt A die Schirmung des Signals anschließen. Und eine Frage zum Layout der Versorgung: Wenn ich + und - Versorgung habe, dann bilden die einen Stromkreis (also beide zusammen). Um die Fläche klein zu halten sollte ich dann + und - möglichst nah zusammen layouten?
Zu Deinem Vorschlag habe ich noch eine Frage: Und zwar ist meine Quelle unipolar mit einer Spannung von 0 bis ca 13 V. Das würde ich also irgendwie herunterteilen ... und brauche damit also wieder eine Verbindung zu einer Masse. Also wenn ich den Spannungsteiler von Signal zur Schirmung/Quellmasse mache, und diese Masse dann auf den Punkt A in der erwähnten Grafik lege, dann liegt meine Referenzspannung dadurch auch durch einen Widerstand des Spannungsteilers auf dem anderen Eingang. Es ist sowieso die Frage: Wenn ich an diesen Punkt A (an dem ich ja die V_OCM Referenzspannung habe) die Schirmung des Signals niederohmig anschließe, dann bricht mir doch die Spannung ein?!
Angehängte Dateien:
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uni_diff_gnd.png
260 KB
Hallo nochmal, also ich könnte das so bauen wie im Anhang. Da wird links ein 0 ... 13 V Signal erzeugt und rechts kommt ein differentielles raus zwischen 0 ... 2 V. Im Grunde werden da jetzt die Eingänge erstmal impedanzgewandelt wobei die Schirmung des Signals auch als Signal behandelt wird. Dann wird (unten) die Common-Mode-Spannung zur Signalmasse dazuaddiert, das dann nochmal invertiert. Das sind jetzt halt recht viele OPVs, isolieren wäre wohl einfacher.
Die Frage steht zwar im Bereich "Mikrocontroller", aber aus anderen deiner Threads denke ich, dass du den ADC mit einem FPGA betreibst? Dann könnte zum Isolieren ein ADuM16x reichen. Dessen propagation delays sind zwar zu groß, um damit SPI "direkt" zu betreiben (also nur SCK in eine Richtung und MISO in die andere). Mit dem SPI-Block eines µC ließe sich der also kaum bei 80MHz einsetzen. Aber beim FPGA sähe es anders aus, weil du mit verschiedenen Clockdomänen für die beiden Richtungen arbeiten kannst. Wenn du die Clock über den ADuM zum ADC schickst und dann von dort wieder über den ADuM zurückschleifst, dann kannst du mit dem zurückkommenden Takt eine zweite Tatkdomäne deines FPGAs betreiben und damit die Daten eintakten. Dann hat man es nicht mehr mit 2*13ns propagation delay (hin und zurück) zu tun sondern nur noch mit <4ns propagation delay mismatch zwischen den Daten und der rückgeführten Clock, und das sollte für 80MHz ausreichen. Must dann halt im FPGA die einegelesenen Daten wieder in die Haupt-Clockdomäne einsynchronisieren.
Achim S. schrieb: > Die Frage steht zwar im Bereich "Mikrocontroller", aber aus anderen > deiner Threads denke ich, dass du den ADC mit einem FPGA betreibst? Richtig, das habe ich vor und ich möchte das Problem mit der Masse lösen. Hier habe ich gepostet weil es da ja schon so Bausteine gibt die auch gleich die Versorgung isolieren. Danke, stimmt, die Latenz kann mir eigentlich sogar egal sein, Hauptsache der 80 MHz Takt gehen durch den Stein. Hm ... so ein ADUM241E http://www.analog.com/en/products/interface-isolation/isolation/standard-digital-isolators/adum241e.html für die digitalen Signale und dann noch ein DCH010505D http://www.ti.com/product/dch010505d für die Versorgungsspannungen. So langsam wird das echt kompliziert wenn man einfach mal eine Spannung abtasten möchte.
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