Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik BeagleBone Black ADC-Eingänge schützen


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von Sebastian (Gast)


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Hallo in die Runde,

ich arbeite gerade an einer Leiterplatte (Neudeutsch: Shield) für den 
BeagleBone Black, auf dem ein paar analoge Sensoren werkeln.
Nun möchte ich die ADC-Eingänge gerne schützen. Dazu habe ich folgende 
Hinweise im Netz gefunden:

 - 12 bits (Output values in the range 0-4095)
 - 125ns sample time
 - 0-1.8V range (do not exceed!)
 - 2 uA current flows into the ADC pin in this range

Ich gehe also davon aus, dass der interne AD-Wandler ungeschützt, also 
ohne Clamping-Dioden, arbeitet.
Mir stehen ±5V, +3.3V, 1.8V Ref vom ADC selbst und 0.9V zur Verfügung. 
Wie würdet ihr den ADC nun sinnvoll vor möglichen Über- oder 
Unterspannungen schützen?
Danke für eure Hilfe.

Gruß, Sebastian

von Waldemar M. (waldim90)


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Hi,
schau doch hier im Forum wie andere ihre Eingänge schützen. Das solltest 
du relativ einfach auf deine Schaltung portieren können, also einfach 
auf die 1,8V. Ich schätze mal du wirst mindestens einen Widerstand in 
Reihe und dahinter 2 Dioden (einmal gegen Masse, einmal gegen 1,8V) 
brauchen. Damit wärst du schon rudimentär gegen Über- und Unterspannung 
geschützt.

Jetzt kommt das ABER... die Frage ist bis wie viel Volt Über/ 
Unterspannung du schützen willst... UND brauchst du noch ESD Schutz? 
Dazu braucht es ESD Dioden...

Ich denke wenn du etwas hier im Forum stöberst wirst du zu den Themen 
einiges finden!

MfG Waldemar

von Sebastian (Gast)


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Danke für deine Antwort. Der letzte Operationsverstärker in der Kette 
wird mit ±5V versorgt. Danach folgt noch ein RC-Tiefpass als einfaches 
Aliasing Filter.
Wenn alles dumm läuft können also am Ausgang ±5V anliegen, d.h. davor 
muss ich den ADC schützen.

von Sebastian (Gast)


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Nachtrag: ESD-Schutz benötige ich nicht.

von Beaglebone (Gast)


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Im Buch exploring BeagleBone ist eine Schaltung mit Operationsverstärker 
angegeben. Ein Bild von Schaltplan findet man auf der Internetseite zum 
Buch.

http://exploringbeaglebone.com/wp-content/uploads/2014/12/935125-c09f010-abcd.png

von Sebastian (Gast)


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Danke, aber der Schaltplan hilft leider nicht weiter, weil man sich da 
um Schutz der ADC-Eingänge gar keine Gedanken gemacht hat, zumindest 
nicht auf dem von dir verlinkten Bild.

von Sebastian (Gast)


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Entschuldige, da waren die Hände wohl schneller als das Gehirn... ist 
tatsächlich ein möglicher Ansatz. Danke.

von Thomas O. (kosmos)


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Schau dir mal die Schaltpläne der Megasquirt an das ist automotive 
erprobt.

Im günstigsten Fall kann man die interne Dioden nutzen und braucht nur 
einen Begrenzungswiderstand. Um denn Messbereich aber etwas zu erhöhen 
wurde ich schon nen Spannungsteiler verwenden.

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