Hallo, ich verwende einen Beschleunigungssensor (GY61/ADXL330). Dieser gibt an den Ausgängen der x,y,z-Achse eine analoge Spannung von etwa 3V her. Ich möchte diese Spannung nun auf etwa 5 V verstärken, somit bräuchte ich in etwa eine Verstärkung von ca.1,5. Gibt es Ideen wie man das realisieren könnte. Ist ein Pegelwandler möglich oder OPVs? Gruß, Chris
ChrisB schrieb: > Hallo, > ich verwende einen Beschleunigungssensor (GY61/ADXL330). Dieser gibt an > den Ausgängen der x,y,z-Achse eine analoge Spannung von etwa 3V her. Ich > möchte diese Spannung nun auf etwa 5 V verstärken, somit bräuchte ich in > etwa eine Verstärkung von ca.1,5. Gibt es Ideen wie man das realisieren > könnte. Ist ein Pegelwandler möglich oder OPVs? > > Gruß, > Chris Man nimmt hierfür gewöhnlich eine Standardschaltung um die Amper hochzuskillen und modifiziert diese dann um statt Amper die Volts zu skillen. Im Prinzip Straight Forward sozusagen 0815.
ChrisB schrieb: > Ich möchte diese Spannung nun auf etwa 5 V verstärken, somit > bräuchte ich in etwa eine Verstärkung von ca.1,5. Natürlich kann man Spannungen mit Hilfe eines OPVs verstärken. Aber eine solche Verstärkerschaltung erzeugt auch zusätzliche Fehler, sodas es meist besser ist, den Sensor direkt an den AD-Wandler anzuschliessen und den geringen Auflösungsverust in Kauf zu nehmen.
ChrisB schrieb: > oder OPVs? https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Grundbeschaltung_mit_Berechnung
Harald W. schrieb: > geringen Auflösungsverust > in Kauf zu nehmen. Mit der richtigen Referenzspannung auch kein Problem.
Harald W. schrieb: > ChrisB schrieb: > >> Ich möchte diese Spannung nun auf etwa 5 V verstärken, somit >> bräuchte ich in etwa eine Verstärkung von ca.1,5. > > Natürlich kann man Spannungen mit Hilfe eines OPVs verstärken. > Aber eine solche Verstärkerschaltung erzeugt auch zusätzliche > Fehler, sodas es meist besser ist, den Sensor direkt an den > AD-Wandler anzuschliessen und den geringen Auflösungsverust > in Kauf zu nehmen. Natürlich rauscht auch ein OPV, und hat einen Offset, aber korrekt ausgelegt kann es helfen, den Messbereich des ADC voll auszunutzen. Das ist eine Standardaufgabe, und man sieht das überall. Das setzt natürlich voraus, dass man die Probleme von OPVs kennt. Und andere OPV als den Schimmel-741er kennt.
Ohgott... schrieb: > Natürlich rauscht auch ein OPV, und hat einen Offset, aber korrekt > ausgelegt kann es helfen, den Messbereich des ADC voll auszunutzen. > Das ist eine Standardaufgabe, und man sieht das überall. Manchmal habe ich den Eindruck, das das nur gemacht wird, weil es in der Schule so gelehrt wird. Je nach Genauigkeit des Sensors ist ein Verlust an Auflösung von weniger als ein Bit oft völlig vernachlässigbar und man spart sich den Aufwand.
Harald W. schrieb: > Manchmal habe ich den Eindruck, das das nur gemacht wird, weil es > in der Schule so gelehrt wird Ja und, was ist daran so falsch? Meinst du, deine Haltung "ich weiss ALLES besser" führt sicherer zum Ziel? Die skillt höchstens dein Ego, aber nicht deine Elektronik. Es ist sicher nicht alles richtig was in der Schule gelehrt wird, aber dass alles falsch ist ist noch viel blödsinniger. Georg
ChrisB schrieb: > Dieser gibt an den Ausgängen der x,y,z-Achse eine analoge Spannung von > etwa 3V her. Ich möchte diese Spannung nun auf etwa 5 V verstärken Wenn dahinter ein ADC kommt, dann kannst du einfach die Referenzspannung auf "etwa 3V" setzen, um den vollen Messbereich zu haben. Harald W. schrieb: > sodas es meist besser ist, den Sensor direkt an den AD-Wandler > anzuschliessen und den geringen Auflösungsverust in Kauf zu nehmen. Das würde ich auch in Erwägung ziehen, und erst mal abklären, ob das zu gewinnende Bit (eigentlich nicht mal ganz ein Bit) den Aufwand rechtfertigt.
Harald W. schrieb: > Manchmal habe ich den Eindruck, das das nur gemacht wird, weil es > in der Schule so gelehrt wird. Ich würde eher sagen, daß neben dem Angstwiderstand auch noch ein Angs-OP existiert.
Georg schrieb: > Es ist sicher nicht alles richtig was in der Schule gelehrt wird, aber > dass alles falsch ist ist noch viel blödsinniger. Da hat er doch in seinem Beitrag auch überhaupt nicht behauptet.
Georg schrieb: > Ja und, was ist daran so falsch? Meinst du, deine Haltung "ich weiss > ALLES besser" führt sicherer zum Ziel? Die skillt höchstens dein Ego, > aber nicht deine Elektronik. Nun, ich sehe da eher den Unterschied zwischen "Schulwissen" und Erfahrung. Und ich habe den Eindruck, das durch die Umstellung der Ingenieurausbildung das theoretische "Schulwissen" höher be- wertet wird als die praktische Erfahrung.
Elektrofurz schrieb: > Darf ich auch mal was dazu sagen? Klappe. Wenn der Kuchen redet haben die Krümel pause.
ChrisB schrieb: > eine analoge Spannung von etwa 3V her. Ich > möchte diese Spannung nun auf etwa 5 V verstärken, warum möchtest du das denn? Suchst du eventuell eine Lösung, für die es kein Problem gibt?
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Wegstaben V. schrieb: > warum möchtest du das denn? Er hat einen Beschleunigungssensor. Wegstaben V. schrieb: > Suchst du eventuell eine Lösung, für die es kein Problem gibt? Du findest kein Problem für das es eine Lösung gibt.
Antoni Stolenkov schrieb: > Wegstaben V. schrieb: >> warum möchtest du das denn? > > Er hat einen Beschleunigungssensor. Und ich habe ein 3m Maßband. Bringt uns das einer Antwort näher? Ich glaube nicht.
Wegstaben V. schrieb: > ChrisB schrieb: >> eine analoge Spannung von etwa 3V her. Ich >> möchte diese Spannung nun auf etwa 5 V verstärken, > > warum möchtest du das denn? Warum ich es möchte ist hier nicht die Frage
ChrisB schrieb: > Warum ich es möchte ist hier nicht die Frage Also ein klares Ja! Du kannst mit einer simplen OP-Schaltung, du du sicher ergurgeln können wirst, 3V auf 5V anheben. Wenn du das gemacht hast, dann kannst du wieder Fragen stellen... Gruß Rainer
ChrisB schrieb: > Wegstaben V. schrieb: >> ChrisB schrieb: >>> eine analoge Spannung von etwa 3V her. Ich >>> möchte diese Spannung nun auf etwa 5 V verstärken, >> warum möchtest du das denn? > > Warum ich es möchte ist hier nicht die Frage Vielleicht nicht Deine, aber seine.
ChrisB schrieb: > ich verwende einen Beschleunigungssensor (GY61/ADXL330). Dieser gibt an > den Ausgängen der x,y,z-Achse eine analoge Spannung von etwa 3V her. Ich > möchte diese Spannung nun auf etwa 5 V verstärken Warum, mit welchem praktischen Ziel willst du das tun? Das ist die alles entscheidende Frage. Wenn, wie zu vermuten ist, das Ziel ist, AD-Wandler mit den Signalen anzusteuern, ist der weitaus sinnvollere Weg, einfach deren Referenz auf ca. 3V zu legen. Das macht nämlich nur einmal Hardware-Aufwand und obendrein vergleichsweise geringen.
Antoni Stolenkov schrieb: > ChrisB schrieb: >> Wegstaben V. schrieb: >>> ChrisB schrieb: >>>> eine analoge Spannung von etwa 3V her. Ich >>>> möchte diese Spannung nun auf etwa 5 V verstärken, >>> warum möchtest du das denn? >> >> Warum ich es möchte ist hier nicht die Frage > > Vielleicht nicht Deine, aber seine. Es ist mein Beitrag ich stelle die Fragen
Axel S. schrieb: > Und ich habe ein 3m Maßband. Er möchte die Ausgangsspannung seines Sensors an der Spannungsbereich des ADAC anpassen. Aber bei nur einem Bit Auflösungsgewinn ist der Aufwand fraglich, zumal es eine einfachere Lösung gibt. Oder hast Du sonst noch was nicht verstanden? ChrisB schrieb: > Es ist mein Beitrag ich stelle die Fragen Na endlich wird das auch mal wieder lustig hier.
Axel S. schrieb: > Elektrofurz schrieb: > Darf ich auch mal was dazu sagen? > > Nein Ich wollte ja auch nur mal vorsichtig nachfragen ob die Sensorspannung von 0 Volt bis 3 Volt groß ist, oder ob sie sich zum Beispiel nur zwischen 2,5 Volt und 3,5 Volt bewegt?
Elektrofurz schrieb: > Axel S. schrieb: >> Elektrofurz schrieb: >> Darf ich auch mal was dazu sagen? >> >> Nein > > Ich wollte ja auch nur mal vorsichtig nachfragen ob die Sensorspannung > von 0 Volt bis 3 Volt groß ist, oder ob sie sich zum Beispiel nur > zwischen 2,5 Volt und 3,5 Volt bewegt? Die Sensorspannung ist von 0-3V. Ich möchte diese Spannung dann über einen Arduino Uno auslesen, der jedoch eine Referenzspannung von 5V hat. Das heisst mir würden 2V an Spannung verloren gehen, die ich aber durch eine Verstärkung habe um die Auflösung von 10 Bit des AD-Wandlers des Arduinos voll zu belegen.
Dein Verstärker wird das Signal ein bisschen verzerren und rauschen und einen DC-Offset addieren. Diese Effekte zusammen sind schlechter, als den Messbereich des ADC nicht voll auszunutzen. Lass es einfach, dann hast du 9,5 Bit Auflösung. Mit Verstärker kommst du sicher auf weniger nutzbare Bits. Es sei denn, du wärest richtig gut darin, Verstärkerschaltungen zu designen. Aber dann hättest du nicht gefragt.
ChrisB schrieb: > Es ist mein Beitrag ich stelle die Fragen Mit der Einstellung darfst du sie dir auch selber beantworten.
Hi >Ich möchte diese Spannung dann über >einen Arduino Uno auslesen, der jedoch eine Referenzspannung von 5V hat. Wo kommen die 5V her? Betriebsspannung? MfG Spess
spess53 schrieb: > Wo kommen die 5V her? Betriebsspannung? Wahrscheinlich, was die Messung noch ungenauer macht. Die allermeisten Arduino Modelle haben eine stabile 2,56V oder 1,1V Referenz. Das ist aber weniger als 3V, so dass ein Spannungsteiler vor dem Eingang die optimale Anpassung vornehmen kann.
Stefanus F. schrieb: > Die allermeisten Arduino Modelle haben eine stabile 2,56V oder 1,1V > Referenz. Das ist aber weniger als 3V, so dass ein Spannungsteiler vor > dem Eingang die optimale Anpassung vornehmen kann. ohne zusätzliche OP Fehler, die erste brauchbare Antwort hier. Wer dann noch die AVCC filtert machts noch besser.
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Elektrofurz schrieb: > Ich wollte ja auch nur mal vorsichtig nachfragen ob die Sensorspannung > von 0 Volt bis 3 Volt groß ist, oder ob sie sich zum Beispiel nur > zwischen 2,5 Volt und 3,5 Volt bewegt? Interessante Frage, aber Du wolltest doch was sagen.
ChrisB schrieb: > Warum ich es möchte ist hier nicht die Frage ChrisB schrieb: > Es ist mein Beitrag ich stelle die Fragen Au ja, mit heftiger Beschleunigung durch die Kinderstube gerast, Rotzlöffel. c-hater schrieb: > Mit der Einstellung darfst du sie dir auch selber beantworten. Da widerspreche ich Dir nicht! ChrisB schrieb: > Ich möchte diese Spannung dann über > einen Arduino Uno auslesen Stefanus F. schrieb: > Die allermeisten Arduino Modelle haben eine > stabile 2,56V oder 1,1V Referenz. Mit Rücksicht auf Chris' Auftreten erspare ich mir, das näher zu erläutern.
Rainer V. schrieb: > Wenn du das gemacht hast, dann kannst du wieder Fragen stellen... Z.B. warum er immer noch nicht genauer misst.
Harald W. schrieb: > Z.B. warum er immer noch nicht genauer misst. nee...ob er überhaupt weiss, was er mißt...oder was?! Gruß Rainer
Antoni Stolenkov schrieb: > Axel S. schrieb: >> Und ich habe ein 3m Maßband. > > Er möchte die Ausgangsspannung seines Sensors an der Spannungsbereich > des ADAC anpassen. Ist das so? Warum sagt er es dann nicht? Noch nicht mal auf Nachfrage? PS: jetzt hat er es ja doch gesagt. Warum geht das immer erst, nachdem der TE sich eine Watsch'n eingefangen hat? > ChrisB schrieb: >> Es ist mein Beitrag ich stelle die Fragen > > Na endlich wird das auch mal wieder lustig hier. Oder auch still. Denn auch wenn Chris sich selber ein Monopol auf das Fragen stellen einräumen möchte - die Antworten erwartet er ja trotzdem von jemand anderem. So weit es mich betrifft, hat er mit dieser Attitüde keine Antworten verdient.
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Stefanus F. schrieb: > Die allermeisten Arduino Modelle haben eine stabile 2,56V oder 1,1V > Referenz. Die ist zwar recht stabil, aber initial super ungenau. Deshalb empfiehlt es sich eben, die 3V-Versorgungsspannung des ADXL als Referenz zu nehmen. "Gratis" dazu gibt es dann die ratiometrische Messung, denn wenn die Versorgung des ADXL z.B. auf 2,8V sinkt, dann sinkt im gleichen Maß die ausgegebene Spannung und das Wandlungsergenis bleibt konstant. > Das ist aber weniger als 3V, so dass ein Spannungsteiler vor > dem Eingang die optimale Anpassung vornehmen kann. Oder man versorgt den ADXL330 eben auch ganz einfach mit 2,56V, dann passt das sogar ganz ohne Tricks. Und wenn man dann beachtet, dass der Ausgang des Sensors nur bis Vcc-0,2V kommt, dann versorgt man den gleich mit 2,76V und hat (wenigstens nach oben) den vollen Messbereich.
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Harald W. schrieb: > Wer misst, misst Mist. Merkt euch endlich mal, wie der Spruch RICHTIG geht! Es heißt "Wer mit Mist misst, misst Mist." Bedeutet: ungeeignetes oder kaputtes Messgerät = mistiges Ergebnis.
Lothar M. schrieb: > Oder man versorgt den ADXL330 eben auch ganz einfach mit 2,56V Kann man den ARef Pin eigentlich als Ausgang benutzen, um z.B. Sensoren zu versorgen?
Stefanus F. schrieb: > Kann man den ARef Pin eigentlich als Ausgang benutzen, um z.B. Sensoren > zu versorgen? Zusammen mit einem Impedanzwandler/Spannungsfolger sicherlich. Ansonsten würde alles über ein paar µA die Spannung verbiegen. Die Spannung muss intern kaum Strom liefern können, entsprechend ist auch die Referenzspannungsquelle ausgelegt.
Sebastian R. schrieb: > Zusammen mit einem Impedanzwandler/Spannungsfolger Ja klar, das meinte ich genau so.
Stefanus F. schrieb: > Kann man den ARef Pin eigentlich als Ausgang benutzen, um z.B. Sensoren > zu versorgen? In der halb angeschnittenen Zeile meines Screenshots steht als Innenwiderstand der Referenzquelle Rref 32kOhm (deshalb braucht man ja den Kondensator an diesem Pin). Damit würde daran bei einem Versorgungsstrom des ADXL330 mit 320µA immerhin 10V abfallen und es wäre von den 2,3..2,9V nichts mehr übrig... ;-) Sebastian R. schrieb: > Ansonsten würde alles über ein paar µA die Spannung verbiegen. Auch 1µA "verbiegt" die Spannung um 32mV, oder 10µA um 320mV. Aber das würde bei ratiometrischer Messung wieder mal nichts ausmachen, weil damit die sowohl Versorgungsspannung als auch die Referenzspannung geringer werden.
ChrisB schrieb: > Gibt es Ideen wie man das realisieren > könnte. Ist ein Pegelwandler möglich oder OPVs? Das was du suchst, findest du unter dem Stichwort "Verstärker". Ja, Verstärker kann man mit OPVs aufbauen.
Wolfgang schrieb: > Ja, Verstärker kann man mit OPVs aufbauen. Anfänger tun das gerne und lernen dann neben irgendwelchen Offsetgeschichten und dem Rauschen von Verstärkern auch ziemlich schnell die Themen Eingangsgleichtaktbereich und Ausgangsspannungsbereich kennen. Nach diesem Lerneffekt finden sie beim nächten Projekt das "Verlieren" eines halben Bits gar nicht mehr so schlimm und sie opfern dieses halbe Bit in Zukunft gern den zusätzlich zum OP eingesparten Scherereien... ;-) Ich mache das z.B. so, dass ich bei solchen "Problemen" lieber einen externen 12 Bit ADC als einen OP einsetze. Die Gehäuse der beiden sind ja lustigerweise gleich groß. Und diesem externen ADC kann ich genau die Referenzspannung geben, die für den Sensor optimal ist.
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Lothar M. schrieb: > Die ist zwar recht stabil, aber initial super ungenau. Deshalb > empfiehlt es sich eben, die 3V-Versorgungsspannung des ADXL als Referenz > zu nehmen. "Gratis" dazu gibt es dann die ratiometrische Messung, Ich weiß nicht, von welchem Atmel Du den Datenblattauszug hast, aber es wurde "Arduino UNO" geschrieben. Der hat einen AT328, läuft mit 5 Volt und hat als Referenz 1,1 Volt. Ein Ärgernis ist tatsächlich deren Streuung, man darf jedes Board individuell abgleichen.
Manfred schrieb: > Ein Ärgernis ist tatsächlich deren Streuung, man darf jedes Board > individuell abgleichen. Da in diesem Fall ein Spannunsgteiler (statt Verstärker) geeinget ist, könnte man den praktischerweise in Form eines Trimmpotentiometer realisieren.
Achim B. schrieb: > "Wer mit Mist misst, misst Mist." > > Bedeutet: ungeeignetes oder kaputtes Messgerät = mistiges Ergebnis. Ja, nein, ich glaube, der Spruch kommt daher, dass viele Leute einfach nicht wissen, w a s sie messen"! Es hört sich erstmal blöd an, trifft aber den Nagel auf den Kopf!!! Wenn ich z.B. Signale eines Photomultipiers auswerten will, dann muß ich erst einmal wissen, was der überhaupt rausgibt. Und bei welchem Input! Da einfach zu sagen, ich habe 3V und will die auf 5V verstärken, ist so gesehen reiner Unsinn. Gruß Rainer
ChrisB schrieb: > Es ist mein Beitrag ich stelle die Fragen .. Wenn du meinst, dass dich dieser Ton weiter bringt ... ChrisB schrieb: > ich verwende einen Beschleunigungssensor (GY61/ADXL330). Dieser gibt an > den Ausgängen der x,y,z-Achse eine analoge Spannung von etwa 3V her. Ich > möchte diese Spannung nun auf etwa 5 V verstärken, ... Sag doch, was du eigentlich möchtest. Um deinen Wandlerbereich besser zu nutzen, wäre es viel sinnvoller die Versorgungsspannung des ADXL330 als Referenz zu nutzen. Lies mal etwas über ratiometrische Messung.
Hi >Da in diesem Fall ein Spannunsgteiler (statt Verstärker) geeinget ist, >könnte man den praktischerweise in Form eines Trimmpotentiometer >realisieren. Der ADXL330 braucht ein Spannungsversorgung von 2..3,6V. Diese Spannung auch gleich für die Referenzspannung des ADCs benutzen. Damit ist alles gegessen. MfG Spess
Antoni Stolenkov schrieb: > Ich würde eher sagen, daß neben dem Angstwiderstand auch noch ein > Angs-OP existiert. Der OPV kann neben der Verstärkung noch andere Gründe haben, den minderbelesene Elektroniker nicht auf den ersten Blick erkennen können. Die reden dann oft vom Angst-OPV und dem Angstwiderstand, in Wahrheit verstehen sie die Schaltung einfach nicht vollständig ;-) Beispiel für einen "Angst-OPV": So ein ADC benötigt beispielsweise eine gewisse Quellimpedanz. D.h. hochohmige Signalquellen können grob falsche Ergebnisse liefern. Da ist dann ein Buffer davor nötig. Und ja, das kann wirklich relevant sein. Wer Datenblätter liest, weiß das. Viele einfach gestrickte Foristen leider nicht. Was nicht heißen soll, dass der OPV hier im konkreten Fall unbedingt nötig ist. Ob man bei 0-3V bei 5V Messbereich wirklich UNBEDINGT einen OPV setzen muss, sollte man sich überlegen.
Manfred schrieb: > Ein Ärgernis ist tatsächlich deren Streuung, man darf jedes Board > individuell abgleichen. Das muss man wegen der Streuung des ADXL330 sowieso und zwar für jede Achse.
spess53 schrieb: > Der ADXL330 braucht ein Spannungsversorgung von 2..3,6V. Diese Spannung > auch gleich für die Referenzspannung des ADCs benutzen. Damit ist alles > gegessen. Das ist der mit Abstand beste Lösungsvorschlag, der A*-Uno / AT328 kann das ja.
Stefanus F. schrieb: > könnte man den praktischerweise in Form eines Trimmpotentiometer > realisieren. Alles was man verstellen kann, verstellt sich auch gern von allein. Vorher berechnete und ausgemessene Festwiderstände sind da besser geeignet.
Rainer V. schrieb: > Ja, nein, ich glaube, der Spruch kommt daher, dass viele Leute einfach > nicht wissen, w a s sie messen"! Es hört sich erstmal blöd an, trifft > aber den Nagel auf den Kopf!!! Vor allen muss man seine Meßergebnisse auch richtig interpretieren können. Ich hatte z.B. eine Längenmesseinrichtung mit einer Auf- lösung im Picometerbereich. Natürlich macht es keinen Sinn, dieses Meßergebnis auf dem Monitor anzuzeigen. Da zeigt man nur die Komma- stellen an, die nach einer vernünftigen Abschätzung der Meßfehlers auch Sinn machen.
Harald W. schrieb: >> könnte man den praktischerweise in Form eines Trimmpotentiometer >> realisieren. > > Alles was man verstellen kann, verstellt sich auch gern von allein. Ich musste vor Jahrzehnten in der Berufsschule "Bereichseinengung" rechnen. Wenn ich eine Schaltung mit Trimmpoti realisiere, nutze ich das, dann wirken sich Instabilitäten des Trimmpotis nur gering aus. > Vorher berechnete und ausgemessene Festwiderstände sind da besser > geeignet. Wenn es wirklich sein muß, sieht man einen festen Teiler vor und setzt zum Feinabgleich Parallelwiderstände drauf.
Manfred schrieb: > Ich weiß nicht, von welchem Atmel Du den Datenblattauszug hast, aber es > wurde "Arduino UNO" geschrieben. Der hat einen AT328, läuft mit 5 Volt > und hat als Referenz 1,1 Volt. Ja, was man nicht alles wissen sollte. Warum schreibt der Andruiden-Benutzer das nicht einfach hin, welchen uC er hat. Seis drum. Dann muss man das halt anders machen oder einen uC nehmen, der besser passt. Es gibt ja nicht nur den einen. Und auch die 1,1V des auf dem "Andruiden Eins" eingesetzten 328 sind irgendwas zwischen 1,0 und 1,2V... Manfred schrieb: > spess53 schrieb: >> Der ADXL330 braucht ein Spannungsversorgung von 2..3,6V. Diese Spannung >> auch gleich für die Referenzspannung des ADCs benutzen. Damit ist alles >> gegessen. > Das ist der mit Abstand beste Lösungsvorschlag Und er kommt jeden Tag aufs Neue. Diese naheliegende Idee hatte ich schon im Beitrag "Re: Spannung verstärken" auf den Tisch gebracht, als noch kein Mensch ausser dem TO wusste, welchen Andruiden er da anschließen will. Angstwiderstand schrieb: > D.h. hochohmige Signalquellen können grob falsche Ergebnisse liefern. Da > ist dann ein Buffer davor nötig. Oder ein stinknormaler Kondensator, der die Impedanz eben auch drastisch reduziert. Und der Kondensator muss nicht mal sooooo arg groß sein. Er muss nur 2^(ADC-Bitbreite) größer sein, als die Eingangskapazität des AVR mit 14pF. Für 10 Bit Genauigkeit reicht also ein 15nF Kondensator schon locker aus. Und die Ausgänge des ADXL330 sind im Datenblatt spezifiziert für Kondensatoren mit 100nF. Also keinerlei Angst-OP nötig.
Angstwiderstand schrieb: > Beispiel für einen "Angst-OPV": > So ein ADC benötigt beispielsweise eine gewisse Quellimpedanz. D.h. > hochohmige Signalquellen können grob falsche Ergebnisse liefern. Da ist > dann ein Buffer davor nötig. > Und ja, das kann wirklich relevant sein. Wer Datenblätter liest, weiß > das. Viele einfach gestrickte Foristen leider nicht. > > Was nicht heißen soll, dass der OPV hier im konkreten Fall unbedingt > nötig ist. Der Ausgang des ADXL330 kommt mit einer Impedanz von 32kOhm daher (R_filt). Da braucht man also mindestens den vorgesehenen Filter Kondensator, damit der ADC beim Abtasten keinen Unfug treibt, oder eben einen OP (falls die Abtastrate hoch genug ist) damit man keine Aliasing Probleme bekommt.
Lothar M. schrieb: > Oder ein stinknormaler Kondensator, der die Impedanz eben auch drastisch > reduziert. Und der Kondensator muss nicht mal sooooo arg groß sein. Er > muss nur 2^(ADC-Bitbreite) größer sein, als die Eingangskapazität des > AVR mit 14pF. Für 10 Bit Genauigkeit reicht also ein 15nF Kondensator > schon locker aus. Und die Ausgänge des ADXL330 sind im Datenblatt > spezifiziert für Kondensatoren mit 100nF. Also keinerlei Angst-OP nötig. Vorsicht Fallstrick :-) Die Quelle wird niederimpedanter durch den Kondensator, nicht niederohmiger. Das hat Konsequenzen Der ADC zieht bei kontiunierlichem Samplen im Mittel einen Strom, der Kondensator bügelt den nur glatt. Grob gesagt fließen im worst-case: I=N*Q/t = fs*Cs*U Beispielwert: fs = 100kSPS, Cs = 20pF, Uref = 3,3V; I<= 6,6µA Bei 32k Quellimpedanz macht das einen Fehler von <= 211mV. Selbst 10kHz oder 1kHz Samplerate machen sich noch im Messwert bemerkbar. Es tritt als GAIN-Fehler in Erscheinung, und kann tatsächlich auch für einfache Dinge relevant werden. Man sieht auch: Misst man nur einmal pro Sekunde, selten, oder mit einem modernen ADC (kleiner Cs), funktioniert das tatsächlich. Für die berühmte Messung der Versorgungsspannung kann man das also verwenden. Für Signale fallweise nicht. Dazu kommt: Die Bandbreite wird durch den Samplekondensator reduziert. Daher: "Allround-Tipp" ist das nicht. Man darf rechnen und denken. Wir hatten das Problem schon bei einer Platine. Es hat für viel Kopfkratzen bei der Inbetriebnahme geführt, dass die Abweichungen 5-6mV höher waren, wenn man die Firmware vom Firmwareentwickler nimmt, als jene von mir. Des Rätsels Lösung war der DMA, und der Spannungsteiler + Samplekondensator. Man sieht: Die Welt ist nicht so einfach. Weil ich sonst wieder angemeckert werde: Nein, das heißt nicht, dass zu 100% ein OPV für das Konkrete Problem des TE nötig ist! Das bezieht sich auf die AngstOPV-Aussage!
Angehängte Dateien:
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Angstwiderstand schrieb: > Bei 32k Quellimpedanz macht das einen Fehler von <= 211mV. An dieser Stelle spuckt der namentliche 32k "Widerstand" aber nicht in die Suppe... > Bei 32k Quellimpedanz macht das einen Fehler von <= 211mV. Selbst 10kHz > oder 1kHz Samplerate machen sich noch im Messwert bemerkbar. Es tritt > als GAIN-Fehler in Erscheinung, und kann tatsächlich auch für einfache > Dinge relevant werden. Und dann kommt sogar noch dazu, dass bei zu hoher Impedanz die Messwerte vom "vorherigen" Kanal verschleppt werden: wenn zuvor z.B. 0,5V gemessen werden, und dann 2,5V an zu hoher Impedanz, dann wird der S&H Kondensator nicht ganz geladen und der AD-Wert ist zu klein. Dreht man dann die 0,5V hoch bis auf 4,5V, dann ist der AD-Wert bei der Messung der hochohmigen 2,5V zu groß. Nur bei einem zuvor gemessenen Wert von 2,5V passt das Wandlungsergebnis. Auf diese Art wird also variabel sowohl die Steigung als auch der Offset beeinflusst. Angstwiderstand schrieb: > Beispielwert: > fs = 100kSPS, Cs = 20pF, Uref = 3,3V; > I<= 6,6µA Das gilt jetzt aber nur exemplarisch für den AVR, denn dessen Innenbeschaltung (sieh Schreenshot) passt nicht zu den Werten in der Formel. > Man darf rechnen und denken. ... und natürlich auch die Datenblätter anschauen. Oder wie die Angelsachsen sagen: There's no such thing as a free lunch! https://en.wikipedia.org/wiki/There_ain%27t_no_such_thing_as_a_free_lunch Auf gut Deutsch: egal, wie simpel es aussieht, es gibt immer irgendeinen Haken.
Angstwiderstand schrieb: > Dazu kommt: Die Bandbreite wird durch den Samplekondensator reduziert. Das kann durchaus sinnvoll sein, um Aliasing zu verringern - kommt auf Signalfrequenz und Abtastrate an.
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