@OtixOrt

Всем привет.
Необходимо измерять напряжение +-10В с помощью АЦП микроконтроллера ATmega16 от внутреннего ИОНа. Подскажите схему с помощью которой это можно осуществить. Погуглил нашел схемы на ОУ LM324N, но не нашел как правильно рассчитать КУ.. Подскажите как лучше сделать. Частота изменения будет не более 400кГц

0

@JirryR

Леанид Ивинавич
Мы изначально договорились не идти в дебри, а теперь Вы говорите о согласовании и т.п. Давайте погда вспомним впринципе о нелинейности интегральной дифференциальной, шуме его распределении, полосе и т.п. не о какой точности 1/2 LSB и измерении абсолютных величин не может быть и речи не вводили бы тогда людей в заблуждение. Неокаких прицезионных измерениях впринципе неможет идти речи. Давайте еще импульсную характеристику вспомним кстати.
В вашей статье, я ее прочитал всё-таки, ничего конкретного там неувидел, все рассуждения на уровне случайной ошибки аля подключил увидел неувидел, Какими приборами оценивали? у вольтметра погрешность у хорошего 0.5% если повезет, это примерно соизмеримо с уровнем точности 12 битного АЦП. Если китайский то вообще +- километр. Что при таких приборах можно сравнивать.
Ну так ждемс оглашения степени ошибки раз вы всё уже промакетировали сделали, в % конечноже, величину шума, как фильтровали, какое значение брали за верное?.
А то что ток заряда/разряда конденсатора изменялся/изменяетс/и будет изменяться по экспоненте , так то Вы никакого открытия то несовершили.
Выбор крайних значений АЦП для оценки какихто некрайних параметров также неявляется корректным, так как rail-to-rail операционника там особо нет да их и впринципе нет это теоритически существуют, а на практике десятки и сотни милливольт до крайних значений недотягивают.
И с чего Вы взяли что значение без конденсатора является истинным? потому-что оно лучше подошло под ожидаемый результат?
И как я уже писал "посмотрел приведенный апноут, в апноуте речь идет как раз о выгребании нюансов по ЦОС, а не о банальном напряжометре, тачто кажется в контексте данной задачи это излишне", а Вы усиленно лезите в дебри. В дебрях всевозможные проблемы присутствуют, но неозначает что ими нужно забивать голову при простом измерении напряжения уровня банального вольтметра.

0

@JirryR

Блин, оборвалось.
А Вы к примеру несчитаете что меняя емкость на входе АЦП изменяете характиристику фильтра как следствие интегрирование шумов которые вполне дают изменение постоянной составляющей сигнала, ну как вариант ;) а раз напряжение изменилось ну так логично и точменяется. Вобщем изложенное в вашей статье носит сугубо размышления личного характера измышления и не на какое объективное изложение неподходит.
P.S. неполенился посмотерл осциллографом, при измерении выброс 5мВ на соизмеримос шумом, длительность 10нс. Делитель in->1.5к-Out-(2.4k||0.1uF)-GND

0

@Леанид Ивинавич

Здесь имеется в виду не согласование импедансов, как в ВЧ схемах, а правильный выбор буфера или номиналов RC-цепочки на входе АЦП из соображений достижения нужной точности. Что в англоязычной литературе называется "ADC front-end optimizotion".

1/2 LSB здесь используется как оценка сверху допустимой погрешности входного тракта АЦП. Как мне кажется, выбор вполне разумный, тем более, он является общепринятым. Иногда используют 1 LSB, но качественно это картину не меняет.

Значит, невнимательно читали. Там даны конкретные рекомендации по выбору номиналов входной RC-цепочки для разных случаев. В теорию я не углублялся, в статье даны ссылки на источники, где можно подробно ознакомиться с теорией.

Никаких внешних приборов для оценки этой погрешности не требуется, измерение производится самим АЦП. Цель практических измерений не в определении величины погрешности, а в доказательстве соответствия теории и практики. Величину погрешности можно рассчитать теоретически с какой угодно точностью.

Кто и где выбирал крайние значения? О чем это вообще? Какой ОУ в АЦП? Нет там никаких ОУ.

JirryR писал(а): Это следует из принципа работы АЦП. Да и на практике это легко показать. По мере увеличения входной емкости показания сначала неизменны (пока за время выборки Cin || Csh успевают заряжаться), затем появляется ошибка, которая асимптотически приближается к рассчитанной теоретически для Cin >> Csh.

JirryR писал(а): Это Вы лезете в дебри, притягивая зачем-то дифференциальную и интегральную нелинейность, шум, переходную характеристику. Ничего этого здесь не надо. Эффект, о котором идет речь, будет проявляться даже на идеальном АЦП, лишенном всех этих погрешностей. Причем будет проявляться и в простейшем случае - при измерении постоянного напряжения.

JirryR писал(а): Можно так выбрать номиналы входной RC-цепочки, что величина ошибки будет намного больше уровня шумов. Например, цепочка 10 кОм + 10 нФ давала ошибку порядка 15 единиц, никакими шумами это не объяснить.

JirryR писал(а): Ну а то, что эти "размышления личного характера" совпадают с написанным в AN от TI, ADI, STM, Silabs, Microchip - это сущий пустяк, правда?

JirryR писал(а): При чем здесь выброс? Если емкость на входе устремить в бесконечность, то выброс будет стремиться к нулю. При этом ошибка будет стремиться к своему теоретическому максимуму.

0

@OtixOrt

У меня все на много проще) Нужно мерить напряжение просто) с частотой 400кГц, -10 до +10. Сигналы будут разные и постоянного и переменного напряжения... с моим не правильным подходом я не успею похоже до 6 числа сделать ничего=( Дурацкое еще условие, погрешность 1%, это из моего диапазона выходит что 0,2В? то есть если я еще и от масштабирую, то у меня вообще получится погрешность АЦП должна быть 0,05В, а это значит, что АЦП вполне 8бит хватит? правильно я понимаю?

0

@OtixOrt

Подскажите, пожалуйста, как я могу по простому это все сделать?) и посчитать? ткните носом.. очень нужно..

0

@Леанид Ивинавич

Какое выходное сопротивление источника сигнала?

0

@OtixOrt

источниками будут измеряемые схемы, что то вроде лабораторного стенда... я вот тоже уже подумал об этом, но не знаю точно, какие элементы будут входить в эти измеряемые схемы...
возможно измерение параметров транзисторов, изучение работы ОУ...

0

@Леанид Ивинавич

Тогда Вам нужно посмотреть, как делают входную часть осциллографов.

0

@OtixOrt

Я посмотрел, но не знаю как это называется, что бы расчет найти
[img]
https://www.dropbox.som/s/eqv5... 1.png?dl=0
https://www.dropbox.som/s/2ttl... 2.gif?dl=0
https://www.dropbox.som/s/8ptj... 3.jpg?dl=0
https://www.dropbox.som/s/vioa... 4.jpg?dl=0
https://www.dropbox.som/s/ixl5... 5.gif?dl=0
[/img]

0

@OtixOrt

Промоделировал, вот так получается
https://www.dropbox.som/s/7fhu68uoxiiwm ... 0.png?dl=0

0

@Леанид Ивинавич

С однополярным питанием ничего не получится. Осциллографический вход обязательно требует двухполярного питания. Ваша задача решается повторителем на одном ОУ, к выходу которого подключена схема на трех резисторах, которую я приводил ранее.

0

@OtixOrt

моя задача похоже решилась неинвертирующим сумматором на ОУ

0

@Леанид Ивинавич

Плохо решилась. Малое входное сопротивление и наличие вытекающего входного тока. Лучше сделать как я говорил - повторитель на ОУ с двухполярным питанием и схема сдвига уровня на выходе.

0

@OtixOrt

Добавлю просто повторитель тогда еще, перед этой схемой. А как расчитать погрешность такой схемы, подскажите пожалуйста?

0