Angenommen, ein Sensor gibt 0-50mV aus. Der 10bit-ADC hat einstellbare Referenzspannungen. Beispielsweise: 100mV-160mV oder 500mV-100mV. Auflösung ist dann ja jeweils 60/1024 mV bzw. 500/1024 mV. Wie sollte man das Sensorsignal behandeln: 1. kleinen Referenzbereich wählen, Offset 100mV auf Signal, ohne Verstärkung - dabei verliere ich ein Stück vom Bereich (1/6), habe die geringere Auflösung oder 2. großen Referenzbereich, Offset 500mV, Verstärkung 10? Die Frage ist nicht auf ein bestimmtes Bauteil bezogen, da ich mein ursprüngliches Problem durch einen anderen ADC umgangen habe. Mich interessiert aber, wie man es mit den Angaben hätte lösen müssen. Mich verwirrt hierbei, dass ich untere Referenzspannung nicht 0V ist, so einen Fall hatte ich noch nicht.
Ich glaube du verstehst Referenzspannung falsch. Wenn der ADC eine programmierbare Referenzspannung von 100mV-160mV hat dann ist das nicht der Messbereich sondern üblicherweise 0mV bis zur eingestellten Referenzspannung. Teilweise dann auch mit integierter Verstärkung. Oder steht wirklich 100mV-160mV als Messbereich im Datenblatt?
Welcher ADC ist das denn? Das ist eine ziemlich niedrige Referenzspannung ... Ja, das ist durchaus normal, dass der ADC nicht von 0 V bis V_Ref geht.
Es gibt noch andere Kombinationen, das sind nur Beispiele. Ich möchte die Vorgehensweise in so einem Fall nur grundsätzlich verstehen, du kannst gern einen die geläufigeren ADC zur Erklärung verwenden. Mir geht es nur um die zwei Optionen - Bereich sehr klein und nur etwas größer als der Sensoroutputbereich ODER größerer Bereich und Outputsignal "aufziehen".
Naja, erstmal ist die Frage was das für ein Eingang ist. Ist der differentiell? Das ist meist so wenn der Bereich nicht von 0V losgeht. Tja und dann verwendet man einen differentiellen Verstärker vor dem ADC. Je nach Wahl der Widerstandswerte verstärkt der oder schwächt ab. Sagen wir der ADC kann von 1V bis 2V am Eingang und der ist differentiell. Dann bedeutet es, dass der positive +IN und der negative Eingang -IN jeweils getrennt von 1V bis 2V schwingen dürfen. Ist +IN 2V und -IN 1V, dann sieht der ADC +1V als Signal. Ist es umgekehrt und +IN ist 1V und -IN ist 2V, dann sieht der ADC wieder +IN - -IN und das ist jetzt -1V. Der ADC sieht also differentiell -1V bis +1V also 2V Spanne bei 1V Eingangsbereich jeweils für +IN und -IN. Dafür müssen aber beide, +IN und -IN, in den passenden Bereich gebracht werden. Differenzverstärker wie der AD8138 oder LTC6363 haben dafür einen V_CM Eingang. Das ist die Spannung um die die Ausgänge dann schwingen. In dem Beispiel hier würde man 1,5V an V_CM anlegen. Das liegt mittig zwischen 1V und 2V so dass jeder Eingang um 1,5V herum schwingt.
Anton schrieb: > das sind nur Beispiele. Ich möchte > die Vorgehensweise in so einem Fall nur grundsätzlich verstehen > Mir geht > es nur um die zwei Optionen - Bereich sehr klein und nur etwas größer > als der Sensoroutputbereich ODER größerer Bereich und Outputsignal > "aufziehen". Das kann man so allgemein nicht beantworten. Natürlich bringt ein zusätzlicher Verstärker neue Fehlerquellen mit: Rauschen, Offset (+Drift), Verstärkungsfehler. Andererseits werden ADC bei kleinerer Referenzspannung typischerweise schlechter. Das liegt daran, daß viele interne Fehlerquellen absolut sind. Wenn der Komparator in einem SA-ADC z.B. einen Fehler von 10µV hat, dann können diese 10µV entweder ein kleiner Bruchteil eines LSB sein (große Referenzspannung) oder schlimmstenfalls ein ganzes LSB oder gar mehrere (kleine Referenzspannung).
Das interne Rauschen des ADC nimmt allerdings nicht ab. Deswegen sollte man von dem ADC auf dessen Nennspannung verstaerken.
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