Hallo zusammen,
ich hab einen ADC und will dort eine +-12V Spannung messen. Da der ADC
nur +-0,5V verträgt habe ich einen Spannungsteiler gebaut.
R1 (liegt am +-12V Signal)= ~105kOhm
R2 (liegt zwischen Messpunkt und Masse)=4,7kOhm
Wenn ich abtaste zeigt sich dass ich ein extremes Rauschen drauf habe.
Nach ein paar Untersuchungen hat sich gezeigt dass ohne dem ADC
angeschlossen das Signal von der +-12V Platine super ist. Mit
angeschlossenem ADC richtig verrauscht. Jetzt habe ich schon zum
Abtastpunkt (nicht der bei Masse) eine Diode in Reihe gepackt. Ist
besser aber nicht gut.
Kondensatoren in Reihe zum Wiederstand bringen nichts.
Hat jemand eine Idee wie ich das Signal noch besser glätten könnte?
derFragende schrieb:> Hat jemand eine Idee
Datenblatt lesen !
Maximale Eingangsimpedanz für fehlerfreie Wandlung rausfinden.
Mit Widerstandswerten von deinem Spannungsteiler vergleichen.
GGf. Werte verkleinern.
Rauschen mit thermischem Widerstandsrauschen vergleichen.
Liegt das Rauschen höher, Rauschen auf GND messen.
Muss man nicht so schnelle Signale erfassen:
kleiner Kondensator parallel zwischen Eingang und AGND.
Also ich verwende den XADC auch und messe damit von -12V bis +12V. Dafür
gebe ich das Signal auf einen AD8138, mache es damit differentiell und
verringrere den Hub. V_cm habe ich auf ca. 0,5V eingestellt.
Hier in diesem Tread sieht man das Ergebnis. Das ist einigermaßen
rauschfrei. Beitrag "XADC Differential Input im Bipolar Mode"
Wenn ich Spannungen mit Spannungsteilern mit hoher Impedanz Messe, packe
ich dahinter, wenn es die gewünschte Bandbreite erlaubt, mindestens
einen Kondensator, der ein vielfaches der Kapazität des internen
Samplers vom ADC hat - z. B. die tausendfache für ein Promille Fehler.
Meistens spendiere ich noch einen Impedanzwandler, wenn die Leiterbahn
etwas länger wird und Kosten keine große Rolle spielen. Wenn du keinen
impedanzwandler verwendest, solltest du den Teiler mit Kondensator so
wie nah wie möglich an den ADC bringen. So kannst du den Effekt noch
weiter verringern.
Lothar M. schrieb:> derFragende schrieb:>> Mit angeschlossenem ADC richtig verrauscht.> Und das hast du womit und wie gemessen?
...und was kam bei der Messung überhaupt raus? Was heißt "richtig
verrauscht"?
Welche Auflösung hat eigentlich der ADC?
Warum schafft es bloß schon wieder jemand, durch maximale Anwendung der
Salamitaktik die Aufmerksamkeit anderer qualifizierter Forenteilnehmer
so auf sich zu lenken? kopfschuettel
Der ADC ist der XADC im Xilinx FPGA. Die Samplerate kann man natürlich
einstellen, maxiaml geht 1 MSample/s. Der ADC hat eine Auflösung von 12
Bit.
Hier Beitrag "XADC mit bipolar Eingängen funktioniert nicht" hat derselbe schonmal
gefragt. Ich hatte ihm dort schonmal die Eingangsbereiche erklärt. Aber
die Samplerate steht auch dort nicht.
Ich vermute er wird einen weiteren Thread eröffnen und uns dort die
Samplerate mitteilen.
Gustl B. schrieb:> Der ADC ist der XADC im Xilinx FPGA.Gustl B. schrieb:> Hier Beitrag "XADC mit bipolar Eingängen funktioniert nicht" hat> derselbe schonmal> gefragt.
Danke für den Hinweis. :)
Andreas S. schrieb:> Warum schafft es bloß schon wieder jemand, durch maximale Anwendung der> Salamitaktik
Die Salami ist als noch viel weiträumiger und damit dünner verteilt, als
auf den ersten Blick zu sehen war. ;)
Die Salami ist deshalb weit verteilt, weil ich davon ausgehe
verschiedene Probleme zu haben, die Schlussendlich alle beim selben
wieder rauslaufen.
Sorry dafür!
Ich taste mit 1MSPS ab! (juhu kein neuer Forumsbeitrag)
Und dass ich Rauschen drauf bekomm, liegt daran, dass wenn ich von
Platine A +-12V Messe kein Rauschen drauf hab (auch nicht wenn ich auf
+-0,5V gehe) und wenn ich den ADC auf dem Zybo-Board (Platine B)
anschließe ich in beiden Bereichen Rauschen habe. Gesehen habe ich das,
indem ich ein Oszi angeschlossen habe und mir die Signalverläufe meines
+-12V Signals und meines +-0,5V signals angeschaut habe.
Die Idee mit dem Kondensator ist gut. Mir ist grad nur nicht klar, ob
ich den in den Pfad packe, worüber ich messe oder nicht.
@Gustl B.:_Ich habe deinen Betrag schon gelesen und sehe dort
(vermutlich) das selbe Problem wie bei dir damals. Nur leider bin ich
eventuell nicht fähig die Problemlösung von dir zu verstehen und
anzuwenden.. Sorry dafür dass ich n totaler Anfänger bin, der hier
versucht n bisschen Spaß dran zu haben und deshalb dumme Fragen
stellt....
derFragende schrieb:> ...(juhu kein neuer Forumsbeitrag)
+1 von mir erstmal dafür. :)
(Hat ein anderer schon wieder weggenommen, Pech.)
derFragende schrieb:> Ich taste mit 1MSPS ab!
Ohne Dein Problem genauer durchdacht zu haben: Bei Rauschproblemen im
Zusammenhang mit AD-Wandlern besteht immer der Verdacht, dass das ganze
irgendwie mit
EMV/Signalintegrität/GND-Führung/Versorgungsspannungsentkopplung etc. zu
tun hat. (Wahrscheinlich eher weniger mit dem thermischen Rauschen, das
von ohmschen Widerständen erzeugt wird.)
Wenn Dir hier jemand kompetenten Rat geben soll, müsste er schon den
Aufbau des gesamten Systems kennen (das trifft ganz besonders dann zu,
wenn sich die Sache auch noch auf mehrere Boards verteilt).
In solchen Fällen reichen nicht mal Schaltpläne, da muss man die genaue
Ausführung der Verkabelung kennen.
;)
derFragende schrieb:> Und dass ich Rauschen drauf bekomm, liegt daran,> dass [...]
... Du ohne Nachzudenken jede beliebige Störung als
"Rauschen" bezeichnest.
Rauschen ist eine breitbandige, zufällige, zum
Nutzsignal unkorrelierte Störung.
Schaltflanken, die von der Digitalmimik in den ADC
einkoppeln, sehen zwar vielleicht aus wie Rauschen,
sind aber keins.
Also bei mir ist es folgende Schaltung:
AD8138 der mit ±5 V versorgt wird. An V_OCM ist 0,5 V angeschlossen. R_g
ist jeweils 1 kOhm und R_f 50 Ohm. Der negative Eingang ist über R_g an
Masse angeschlossen, der positive Eingang über seinen R_g an den
Signaleingang.
Kollege, mach ein gutes Bild von deinem Schaltplan und gerne auch der
Elektronik, von der du die Spannung misst. Dann kommt da noch ein gut
auseinanderdröselbares Bild von deinem Layout dazu, sonst gibt es hier
keine passende Hilfe.
Wenn dein Analog-Frontend Murks ist, ist egal, ob der ADC mit 1 MS/s
abtastet oder 1S/s. Wenn du die Messwerte gleich zusammenstauchst, sieht
das Rauschen gleich aus.
Also: nix Text, sondern Bilder!
Der "Rauschen" könnte auch eine Rückwirkung des ADC sein. Je nach ADC
sind da Stromspitzen vom laden des Sampling Kondensator normal - je nach
Wellenform kann man einiges an AC sehen, was aber nicht unbedingt stören
muss. Die Samplingrate hat da schon einen Einfluss.
Wichtig wäre auch noch wie schnell (mit welcher Rate/Bandbreite) die
Daten benötigt werden. Digitales mitteln kann einiges ausgleichen,
insbesondere höherfrequente Störungen, ggf. aber auch 50 Hz/100 Hz.
Dein ADC wird einen internen sample and hold Kondensator laden zu Beginn
einer jeden Wandlung.
Der Peakstrom während der Ladung ist aber durch nichts gepuffert ohne
deutlich größeren C am Eingang.
Das führt zu Spannungseinbrüchen über den Spannungsteiler und regt die
parasitären L/C in deinen Bauteilen zum schwingen an.
Einen C in Reihe und Du kannst nur noch AC messen.
Eine Diode in Reihe ist ganz blöd.
Die Vf ist stark unlinear, Strom und Temperaturabhängig.
Kombinierst Du wild Bauteile bis das durch Zufall geht oder hast Du eine
Theorie dazu C bzw. D in Reihe zu schalten?
