Welche Referenz eignet sich für ADC bis 16Bit Auflösung in THT Bauform? Egal, ob TO-3 oder DIL Bauform etc. Bzw ab welchem Parameter in der Suche bei mouser etc, ist der für 16Bit geeignet?
KArl Fred M. schrieb: > Bzw ab welchem Parameter in der Suche bei mouser etc, ist der für 16Bit > geeignet? Die beste Referenz + der beste ADC scheitert an einem schlechten Layout. Und das geht bei 16 Bit schnell und ist ohne Erfahrung nicht zu schaffen. Ansonsten => 15ppm Abweichung zulässig ;)
Es hat so seine vorteile einen ADC mit eingebauten REF zu benutzen. Und dann auch gleich weitere Moeglichkeiten integriert wie Programmable Gain Amplifier, Differential Measurement, Muliplexer, ADC-Temperatursensor usw integriert. Kannst du mal mehr sagen ueber deine Anwendung ? Thermistor-Temperaturmessung ? Oscilloscope mit spannungseingang ? Helligkeitsmessung ? Welche mess-frequence ? Patrick aus die Niederlaende
KArl Fred M. schrieb: > Welche Referenz eignet sich für ADC bis 16Bit Auflösung in THT Bauform? > Egal, ob TO-3 oder DIL Bauform etc. Na wenn es nur um die AUFLÖSUNG geht, dann fast jede. Wenn es aber WIRKLICH 16 Bit GENAU sein soll, dann zieh dich mal warm an. Auflösung und Genauigkeit. Die LTZ1000A ist eine bekannte und bewährte Präzisionsreferenzquelle, sogar im old school TO99 Gehäuse. Aber auch die allein reicht nicht, da braucht man noch einiges an Schaltung und Aufbau (Temperaturregler) drum herum. Und VIEL Know How!
Hmm, welche Spannung soll die Referenz haben? In welchem Temperaturbereich soll das ganze arbeiten? Ansonsten: wichtige Parameter sind die Temperaturdrift (ppm/K) und das rauschen (uVpp). Gruß Anja
Andre G. schrieb: >> rauschen (uVpp). > > Rauschen kann man mit einem großen Tiefpass wegfiltern. Jaja. Wenn's denn so einfach wäre, würden es alle machen. Ist es aber nicht!
Danke erstmal. Das Youtube Video hab ich mir noch nicht angesehen, werde ich aber sicher nachher nachholen:-) Bevor wieder nach Details etc gefragt wird, das ist unwichtig, sonst hätte ich diese Angaben gemacht.... Es geht rein prinzipiell um die Frage, ganz allgemein. Wenn ein ADC eine Auflösung oder Genauigkeit, völlig egal von 0,1V hat, wird dann eine Ref verwendet die 0,1 Stabilität/Genauigkeit hat, oder wird dann eine verwendet mit 0,05V Genauigkeit bzw Stabilität? Oder 0,008V etc Und da ich gerade mit 12Bit basteln will würde ich gerne eine Ref nehmen die für 16Bitggeignet ist (Hinweise das das sowieso nicht zu schaffen ist etc. sind hier fehl am Platz, darum geht es nicht. Um Versuche zu machen muss die Grundlage erstmal stimmen und dann kann es darum gehen das maxmal mögliche zu erreichen was Design etc angeht, daher bitte diese Nebendiskussionen sparen. Es geht mir nicht ums klein klein und was alles dagegen spricht udn was nicht geht und warum.... Maxim nutzt hierzu im Beispiel z.B. den MAX6126 Den gibt es aber wohl nicht als THT Und nein, ich möchte keinen Adapter nutzen... Idealerweise sollte sie so 2,048 oder 5V haben Beides benötige ich gelegentlich Wenn jemand allgemein fragt, kann man allgemein antworten, wenn jemand was spezielles fragt, dann speziell;-) Das Problem beobachte ich hier sehr oft
KArl Fred M. schrieb: > Wenn ein ADC eine Auflösung oder Genauigkeit, völlig egal von 0,1V hat, > wird dann eine Ref verwendet die 0,1 Stabilität/Genauigkeit hat Es ist ganz allgemein eine schlechte Idee, die ganze zulässige Toleranz an einem einzigen Punkt zu verbrauchen - dann muss ja alles andere absolut genau sein, und das ist so gut wie nicht erreichbar. Man macht was möglich ist und rechnet dann alle denkbaren Abweichungen zusammen und hofft dass es nicht zuviel ist. Georg
Jepp, genau das ist der Punkt. Deshalb stelle ich die Frage;-) Daher die Frage, welche Genauigkeit würde man bei 16Bit einsetzen, das man dann davon abhängig vom Preis etc abweicht ist ja denkbar, aber wenn man es recht kompromisslos machen will bzw eben zu Testzwecken und nicht bereits dort den Fehler zu haben, den man die ganze zeit krampfhaft versucht zu eliminieren.
Einen ADC mit integrierter Referenz zu verwenden ist keine Option?
prinzipiell geht das klar. Aber ich habe hier noch verschiedene liegen, nicht alle haben eine interne
KArl Fred M. schrieb: > Jepp, genau das ist der Punkt. Deshalb stelle ich die Frage;-) Ungefähre Vorgehensweise: Angenommen du hast als Einflussgrössen auf die Genauigkeit der Messung die Referenzspannung, OpAmp-Offset, Widerstandswerte und ADC-Kennlinie bzw. Linearität, dann stellst du (Näherungs-)Gleichungen auf für Toleranzen gegenüber Kosten für jede Grösse. Dieses Gleichungssystem löst du so auf dass die Kosten minimal werden bei insgesamt noch zulässiger Summe der Toleranzen. Ich würde das zuerst für die vorgesehene Arbeitstemperatur machen und dann für minimale und maximale Temperatur. Besser man sieht bei den Toleranzen noch Toleranz vor, damit das System noch Reserven hat. Logisch ist das nicht ganz einfach. Mit viel Erfahrung und über den Daumen bekommt man wahrscheinlich Ergebnisse, die nicht viel schlechter sind. Ich ziehe das vor weil es viel schneller geht, aber man kann halt die Korrektheit nicht beweisen. Georg
Hallo Karl Fred M., bei einem 16-bit-ADC macht 1 Stelle 15 ppm aus. Ist Dir die Temperaturdrift einer LT1021B mit 2 bis 5 ppm / Kelvin Temperaturunterschied klein genug? Für die Änderung einer Stelle des ADC bräuchte es dann eine Temperaturänderung von 3 bis 7,5 Kelvin. Spielt die Langzeitdrift eine Rolle? Welche Spannung erlaubt der ADC? Die besten Referenzen verfügen typischerweise nicht über kleine ADC-freundlichen Spannungen. Du müsstest die Spannung zum Beispiel mit einem Ohmschen Teiler verringern, der selber einer gewisse Ratiostabilität gegenüber Temperaturänderungen aufweist und auch einer Langzeitdrift unterliegt. Anja würde bei der Gelegenheit auf einen kapazitiven Teiler von LT hinweisen (Name ist mir entfallen). Schau z.B. in's Datenblatt von TI REF102C MAX 6325 MAX 6350 LT1021-Familie ADR587 Meine Empfehlung: LM399 Die kannst Du mit Billigbauteilen beschalten und die verfügt über eine eingebaute Heizung ebenso wie die von Falk B. empfohlene LTZ1000, deren Leistung Du ohne teure Zusatzbauteile gar nicht ausreizen kannst. Falk B. schrieb: > Die LTZ1000A ist eine bekannte und bewährte Präzisionsreferenzquelle, > sogar im old school TO99 Gehäuse. Aber auch die allein reicht nicht, da > braucht man noch einiges an Schaltung und Aufbau (Temperaturregler) drum > herum. Und VIEL Know How! Ich halte die Empfehlung einer LTZ1000A für weit über das Ziel hinausgeschoßen. Aber natürlich muss in einem Referenzbeitragsfaden der Superstecher immer erwähnt werden... :) Wenn Du sowieso eine Heizung einbauen willst, dann könntest Du Dir auch eine kompensierte Referenzdiode à la 1N823 und weitere angucken: Beitrag "Was wurde "früher" als Referenz-Spannungsquelle benutzt?" pegel schrieb: > Er hier hat sich Gedanken zum Thema gemacht: > https://www.youtube.com/watch?v=wxCW3pbvRi8 Handelsübliche Multimeter mit 6,5 Stellen Auflösung verwenden typischerweise beheizte Sub-Surface-Zener-Referenzen, z.B. LM399, bei höhere Auflösung LTZ1000, LT-FLU, ältere Geräte arbeiten auch gerne mit unbeheizten kompensierten Zenerdioden (heute bei Microsemi erhältlich). Was bei dem Video echt lustig ist, ist, dass man von den vielen Stellen nur die vordersten 3 ablesen kann, die restlichen Stellen bewegen sich zu schnell. Der Bau eines 6,5-stelligen Multimeter geht anders...
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Hallo, ich fasse nochmal die Anforderungen zusammen. - THT (leider sind die meisten guten THT-Referenzen jetzt obsolet) - Bei Mouser erhältlich - Anschließbar an einen 16 Bit ADC sonst keine Anforderungen notfalls wird die Temperatur auf 0.1 Grad genau geregelt. Versorgungsspannung ist auch egal. Hauptsache das Ding ist im Breadboad ohne Adapter steckbar. Der Preis kann auch eine Rolle spielen. Meine Empfehlung: TL431 im TO-92 Gehäuse für die 5V (mit 2 Widerständen + Poti genau abgleichbar) bzw. TLV431 für Spannungen unter 2.5V (also die 2.048 V). Bei beiden ist die Gefahr relativ gering daß die im TO-92 Gehäuse demnächst abgekündigt werden. Gruß Anja
Hallo Karl, wenn du genau messen möchtest, musst du dich als erstes um die Präzision kümmern, also die gute Wiederholbarkeit von Messungen unter gleichen Bedingungen. Ziel ist das Rauschen deiner Messkette, besonders das eingangsbezogene Rauschen (RTIN), soweit zu reduzieren, bis der ADC das RTIN bestimmt. Dazu musst du entsprechende rauscharme Vorverstärker und Eingangsfilter verwenden und dann ist das bei 16 b praktisch sofort der Fall. Die Vorverstärkung ist limitiert durch deinen gewünschten Eingangsbereich und den Eingangsbereich des ADC, den man über die Referenzspannung festlegen kann. Es ist nicht wichtig, dass der Eingangsbereich deines ADC vollständig ausgenutzt ist, wenn er das RTIN bereits limitiert. Die Vorverstärkung kann sowohl verstärkend als auch dämpfend ausgeführt sein. Dazu gehört dann auch eine Referenz mit geringem Rauschen, obwohl sich die Anforderungen bei 16 b noch in Grenzen halten. Die integrierten Referenzen in Präzisions-ADC sind für 16 b erfahrungsgemäß schon gut genug. Wenn du hauptsächlich DC messen möchtest, ist die Referenz besonders einflussreich, da sie im niederfrequenten Bereich eine der Hauptquellen für Rauschen bleiben wird, wenn man alles andere optimiert hat. Hier bieten sich Referenzen mit integriertem Tiefpassfilter (auch Noise-Reduction genannt) und Impedanzwandler an, die man direkt an einen ADC ohne integrierten Impedanzwandler anschließen kann. Das ist gerade für SAR-ADC sehr wichtig, damit während der Wandlung kein Droop bei der Referenz auftritt. Um die Leistungsfähigkeit richtig beurteilen zu können, lohnt es sich vorher alles mit Datenblattwerten durchzurechnen, dafür kann man z. B. NumPy verwenden. In den Rauschspektren sieht man sehr gut an welchen Stellen welche Komponente der Messkette begrenzend ist. Dann kann man gezielt eingreifen. Wenn man das ganze noch messtechnisch verifizieren möchte, lohnt es sich auch eine Noise-Probe zu organisieren (dafür gibt es diverse Anleitungen im Internet), mit der man das Rauschspektrum über den gewünschten Frequenzbereich vermessen kann. Ich empfehle hier die Art, die den ganzen Frequenzbereich vermessen kann, nicht nur 100 mHz bis 10 Hz. Man braucht auch eine Präzisionsspannungsquelle, damit man das Rauschen über den Eingangsbereich vermessen kann. Alternativ kann man Batterien verwenden, da diese sehr rauscharme Spannungsquellen darstellen. Mit einem solchen Aufbau kannst du das Rauschen ab 1 Hz messen. Darunter werden Temperatureffekte relevanter und man muss sich auch um die thermische Abschirmung des Messgeräts kümmern. Wenn das Kurzzeitrauschen, und damit die Präzision, deinen Vorstellungen entspricht, kümmerst du dich als nächstes um die Richtigkeit der Messung. Die verbessert man heute durch, wer hätte es gedacht, Justage, und zwar fast ausschließlich in der digitalen Signalverarbeitung nach dem ADC. Dafür ist die Langzeitstabilität deiner Messkette entscheidend, weil Sie die Haltbarkeit der Justage begrenzt, und die Linearität, weil sie die Komplexität der Justage festlegt. Hier ist ebenfalls die Referenz primär entscheidend, aber auch Widerstände und der Leckstrom von Kondensatoren spielen hier eine Rolle. Durch Justage lassen sich konstante Abweichungen und auch Temperaturabhängigkeiten kompensieren. Wenn dein Messkanal eine hohe Linearität hat, musst du bloß ein paar Punkte messen und dementsprechend ist deine Justage einfacher. Jetzt aber zu den Referenzen ;-) Sehr gute Referenzen findest du bei Texas Instruments und Analog Devices. Wenn es unbedingt THT sein muss, dann fällt Texas Instruments ziemlich raus und du musst eher bei Analog Devices und Maxim schauen, da die auch ein Portfolio von THT-Packages haben. Wenn THT doch nicht so relevant sein sollte, empfehle ich dir die REF70 von Texas Instruments oder die LTC6655 von Analog Devices. Die sind super einfach zu verwenden und reichen für 16 b absolut aus. Wenn die Langzeitstabilität noch besser werden muss, kommt man um ADR1399 und ADR1000 nicht mehr herum. Die erfordern dann aber auch eine etwas aufwändigere Schaltung und wären für 16 b wohl verschwendet. Ich kann dir das Buch "Rauschen in der Sensorik" von Rolf Heilmann empfehlen, das ist kurz und knackig und man lernt eigentlich alle relevanten Grundlagen. Ansonsten kommt natürlich auch "The Art of Electronics" in Frage, aber das ist nicht so spezifisch. LG Simon
KArl Fred M. schrieb: > Jepp, genau das ist der Punkt. Deshalb stelle ich die Frage;-) > Daher die Frage, welche Genauigkeit würde man bei 16Bit einsetzen, ... ohne das tatsächliche Meßvorhaben zu beachten? Also, um einen Widerstand zu messen, braucht man keine Spannungsreferenz. Egal wievielBit man da im Sinn hat. Eher ist die tatsächliche Linearität der ganzen Anordnung gefragt. Ich sehe das hier immer wieder, daß Leute irgend ein Detail von ihrem Vorhaben abtrennen und damit nachfragen, wie das zu bewerkstelligen sei. Inzwischen vermute ich, daß diese Leute tatsächlich auch so denken. In Einzelteilen und folglich ohne Überblick über das, was sie gerade vorhaben. W.S.
W.S. schrieb: > Inzwischen vermute ich, daß diese Leute tatsächlich auch so denken. in dem Fall hat der TO gar nichts konkretes vor, deshalb fragt de ja "allgemein". KArl Fred M. schrieb: > Bevor wieder nach Details etc gefragt wird, das ist unwichtig, sonst > hätte ich diese Angaben gemacht.... > Es geht rein prinzipiell um die Frage, ganz allgemein. Früher (tm) haben sich manche Leute einen Riesenspoiler an den 50PS-Manta geschraubt, heute steckt man sich halt einen 16-Bit ADC auf das Steckbrett. Oliver
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