Как использовать АЦП? Вопросы по подключению MCP3901

@Sorym · Регистрация: 27.05.2010

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте!

возникла необходимость в АЦП с приличным разрешением и частотой. вот нашёл у поставщика в каталоге MCP3901. заказал и сел читать даташит. и немного удивился. до этого использовал АЦП в AVR. а там всё просто - одна нога, ей и мерить. а здесь у каждого канала получается инвертирующий и неинвертирующий входы. это что-то новенькое! как ими мерить?

подскажите, кто знает, как таким АЦП пользоваться? может где-то схема подключения есть?
и ещё такой вопрос, на всякий случай. у него внутренний Vref - 3 с чем-то вольта. он же будет мерить напряжения больше этого значения? мне может 4,5 понадобится. а то и больше

Спасибо.

даташит: http://ww1.microchip.som/downt... 22192d.pdf

@ssh · 29.01.2015, 17:35

Вот здесь примеры работы для подобного АЦП - 3204, управление тоже по SPI.

@IT_Exp · 29.01.2015, 17:45

в ацп многих старших тоже есть дифференциальный режим работы ацп, да хоть мегу 16 возьмите

>>и ещё такой вопрос, на всякий случай. у него внутренний Vref - 3 с чем-то вольта. он же будет мерить напряжения больше этого значения? мне может 4,5 понадобится. а то и больше

а у авр vref больше, что ли? чтоб более высокие значения измерить делители напряжения ставят, потом пересчитывают в мк

@Sorym · 29.01.2015, 17:48

не вижу у 3204 Invirting/Non-invirting
просто 4 штуки Analog Input

и как же ими пользоваться? посадить Invirting на землю?

@IT_Exp · 29.01.2015, 17:52

да куда хотите садите. всё ж просто - ацп измеряет напряжение между двумя входами, а не между землёй и входом. хотите от земли мерять , соответственно, тогда - на землю один вход

@soumt_imobti · 29.01.2015, 18:05

АЦП измеряет разницу потенциалов в попугаях между входом + и входом -. При этом принимается за макс. число попугаев (2^(число бит-1)) напряжение ИОН относительно аналоговой земли АЦП. Этот ацп достаточно навороченный: отдельные аналоговая и цифровая земли, вход для внешнего ИОН.
Но с другой стороны его сжечь легче по незнанию :).

@Sorym · 29.01.2015, 18:15

ага, спасибо! теперь стало ясно.

soumt_imobti, а может подскажете тогда чего с ним делать совсем нельзя, дабы не сжечь? ))
что навороченный сразу понял. там даже пины есть выходного битстрима прямо от АЦП

@soumt_imobti · 29.01.2015, 18:49

Смотреть чтобы потенциалы на + и - входах относительно общей земли не превышали допустимых значений из ДШ, ну и чтобы аналоговая земля была близко цифровой. А то я видел деятелей которые пытались измерить дифф. АЦП напряжение -40 В относительно земли бедного преобразователя.

@Sorym · 29.01.2015, 20:22

да где же мне такое взять, у меня +5 и земля, одна на всех. я - ардуинщик))

@omtomtubo · 29.01.2015, 23:10

Там еще усилитель с программируемым КУ есть и компенсация сдвига фаз какая-то. Предлагают в счетчиках энергии использовать.
То есть, как-бы не совсем общего применения.

@Sorym · 30.01.2015, 00:50

это самый дешёвый был на 24 бита

@soumt_imobti · 30.01.2015, 13:18

Кстати, слона-то я и не приметил...
АЦП с таким разрешением требует очень качественной разводки и кондиционирования сигнала, иначе нижние Х разрядов будут мерять активность Юпитера на Каллисто. Начните с вылизывания аналоговой схемы, а не "ардуино и одна земля на всех". Может okotimiv подскажет больше, я не аналоговик.

@ssh · 30.01.2015, 14:03

Чтоб не заморачиваться с разводкой и комплектующими (ИОН, кварц, питание и т.д.) взял готовую платку. Успел спаять к ней управление, но пока не тестировал

http://**************************/download/file.php?id=23193&sid=d15e177f2199f7abe10624d67dbeec93

@Sorym · 02.02.2015, 16:12

аналоговая схема будет состоять из резистора и стабилитрона. меня как раз и интересуют шумы. десятибитный АЦП их почти не видит, поэтому и решил что по мощнее найти. да и отладить схему без измерительного прибора должного качества довольно сложно.

как раз сегодня получил микросхему, скоро попробую припаять к чему-нибудь.

SSh, крутая штука! и довольно дорогая. я же хочу, кроме всего прочего, максимально понять нюансы подключения таких АЦП, так что попробую для первого раза сам подключить.

@omtomtubo · 02.02.2015, 20:59

меня как раз и интересуют шумы

Думаю, шумы в примерно 8 младших битах вы получите. А может и в 12.

К слову, я в своем аудио-ацп добился отношения сигнал-шум в -86дБ. Сегодня посчитал, это соответствует 16 значащим разрядам. Так что советую к аналоговой части подойти серьезно.

@ssh · 02.02.2015, 21:09

довольно дорогая

Да нет, в принципе не очень. Сам АЦП стоит где-то 15...20$, ну и плюс вся обвязка, плата...

@Sorym · 19.03.2015, 13:42

Максимальное напряжение между инвертирующим и неинвертирующим входами, которое 3901 может измерить что-то порядка 0.7 В. если быть точным - VREF / 3. VREF можно ставить внешний, но допустимые значения довольно ограничены 2.2 - 2.6 В.
если абсолютное значение напряжения на одном из входов превышает 1 В относительно аналоговой земли, то преобразователь выдаёт очень сильно искаженные значения. раза в два так.
нужен либо внешний кварц, либо внешние часы. изначально мне почему-то показалось, что можно прибор так настроить, чтобы он вообще ни в чём не нуждался.

вобщем очень специфичное устройство. мне не подошло. но зато понял что за АЦП мне нужен и как его вообще подобрать.

@ssh · 19.03.2015, 15:57

Вот здесь можно подобрать АЦП по требуемым характеристикам.

@Sorym · 19.03.2015, 16:18

я себе подобрал AD7683. попробую с ним теперь.

@яверт · 19.03.2015, 18:20

Сообщение от sorym

я себе подобрал AD7683. попробую с ним теперь.

АЦП с клоком от SPI... будьте внимательней к времянкам интерфейса...

@Sorym 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.05.2010 Сообщений: 64
	30.01.2015, 00:50	11
	это самый дешёвый был на 24 бита 0

@ssh 1 / 1 / 0 Регистрация: 19.12.2009 Сообщений: 2
	29.01.2015, 17:35	2
	Вот здесь примеры работы для подобного АЦП - 3204, управление тоже по SPI. 0

@IT_Exp MCSD: APP BUILDER 8794 / 1073 / 104 Регистрация: 17.06.2006 Сообщений: 12,602
	29.01.2015, 17:45	3
	в ацп многих старших тоже есть дифференциальный режим работы ацп, да хоть мегу 16 возьмите >>и ещё такой вопрос, на всякий случай. у него внутренний Vref - 3 с чем-то вольта. он же будет мерить напряжения больше этого значения? мне может 4,5 понадобится. а то и больше а у авр vref больше, что ли? чтоб более высокие значения измерить делители напряжения ставят, потом пересчитывают в мк 0

@Sorym 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.05.2010 Сообщений: 64
	29.01.2015, 17:48	4
	не вижу у 3204 Invirting/Non-invirting просто 4 штуки Analog Input и как же ими пользоваться? посадить Invirting на землю? 0

@IT_Exp MCSD: APP BUILDER 8794 / 1073 / 104 Регистрация: 17.06.2006 Сообщений: 12,602
	29.01.2015, 17:52	5
	да куда хотите садите. всё ж просто - ацп измеряет напряжение между двумя входами, а не между землёй и входом. хотите от земли мерять , соответственно, тогда - на землю один вход 0

@soumt_imobti 0 / 0 / 0 Регистрация: 21.08.2011 Сообщений: 1,057
	29.01.2015, 18:05	6
	АЦП измеряет разницу потенциалов в попугаях между входом + и входом -. При этом принимается за макс. число попугаев (2^(число бит-1)) напряжение ИОН относительно аналоговой земли АЦП. Этот ацп достаточно навороченный: отдельные аналоговая и цифровая земли, вход для внешнего ИОН. Но с другой стороны его сжечь легче по незнанию :). 0

@Sorym 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.05.2010 Сообщений: 64
	29.01.2015, 18:15	7
	ага, спасибо! теперь стало ясно. soumt_imobti, а может подскажете тогда чего с ним делать совсем нельзя, дабы не сжечь? )) что навороченный сразу понял. там даже пины есть выходного битстрима прямо от АЦП 0

@soumt_imobti 0 / 0 / 0 Регистрация: 21.08.2011 Сообщений: 1,057
	29.01.2015, 18:49	8
	Смотреть чтобы потенциалы на + и - входах относительно общей земли не превышали допустимых значений из ДШ, ну и чтобы аналоговая земля была близко цифровой. А то я видел деятелей которые пытались измерить дифф. АЦП напряжение -40 В относительно земли бедного преобразователя. 0

@Sorym 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.05.2010 Сообщений: 64
	29.01.2015, 20:22	9
	да где же мне такое взять, у меня +5 и земля, одна на всех. я - ардуинщик)) 0

@omtomtubo 0 / 0 / 0 Регистрация: 23.03.2012 Сообщений: 1,017
	29.01.2015, 23:10	10
	Там еще усилитель с программируемым КУ есть и компенсация сдвига фаз какая-то. Предлагают в счетчиках энергии использовать. То есть, как-бы не совсем общего применения. 0

@soumt_imobti 0 / 0 / 0 Регистрация: 21.08.2011 Сообщений: 1,057
	30.01.2015, 13:18	12
	Кстати, слона-то я и не приметил... АЦП с таким разрешением требует очень качественной разводки и кондиционирования сигнала, иначе нижние Х разрядов будут мерять активность Юпитера на Каллисто. Начните с вылизывания аналоговой схемы, а не "ардуино и одна земля на всех". Может okotimiv подскажет больше, я не аналоговик. 0

	19.03.2015, 18:20

@ssh 1 / 1 / 0 Регистрация: 19.12.2009 Сообщений: 2
	30.01.2015, 14:03	13
	Чтоб не заморачиваться с разводкой и комплектующими (ИОН, кварц, питание и т.д.) взял готовую платку. Успел спаять к ней управление, но пока не тестировал http://**************************/download/file.php?id=23193&sid=d15e177f2199f7abe10624d67dbeec93 0

@Sorym 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.05.2010 Сообщений: 64
	02.02.2015, 16:12	14
	аналоговая схема будет состоять из резистора и стабилитрона. меня как раз и интересуют шумы. десятибитный АЦП их почти не видит, поэтому и решил что по мощнее найти. да и отладить схему без измерительного прибора должного качества довольно сложно. как раз сегодня получил микросхему, скоро попробую припаять к чему-нибудь. SSh, крутая штука! и довольно дорогая. я же хочу, кроме всего прочего, максимально понять нюансы подключения таких АЦП, так что попробую для первого раза сам подключить. 0

@omtomtubo 0 / 0 / 0 Регистрация: 23.03.2012 Сообщений: 1,017
	02.02.2015, 20:59	15
	меня как раз и интересуют шумы Думаю, шумы в примерно 8 младших битах вы получите. А может и в 12. К слову, я в своем аудио-ацп добился отношения сигнал-шум в -86дБ. Сегодня посчитал, это соответствует 16 значащим разрядам. Так что советую к аналоговой части подойти серьезно. 0

@ssh 1 / 1 / 0 Регистрация: 19.12.2009 Сообщений: 2
	02.02.2015, 21:09	16
	довольно дорогая Да нет, в принципе не очень. Сам АЦП стоит где-то 15...20$, ну и плюс вся обвязка, плата... 0

@Sorym 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.05.2010 Сообщений: 64
	19.03.2015, 13:42	17
	Максимальное напряжение между инвертирующим и неинвертирующим входами, которое 3901 может измерить что-то порядка 0.7 В. если быть точным - VREF / 3. VREF можно ставить внешний, но допустимые значения довольно ограничены 2.2 - 2.6 В. если абсолютное значение напряжения на одном из входов превышает 1 В относительно аналоговой земли, то преобразователь выдаёт очень сильно искаженные значения. раза в два так. нужен либо внешний кварц, либо внешние часы. изначально мне почему-то показалось, что можно прибор так настроить, чтобы он вообще ни в чём не нуждался. вобщем очень специфичное устройство. мне не подошло. но зато понял что за АЦП мне нужен и как его вообще подобрать. 0

@ssh 1 / 1 / 0 Регистрация: 19.12.2009 Сообщений: 2
	19.03.2015, 15:57	18
	Вот здесь можно подобрать АЦП по требуемым характеристикам. 0

@Sorym 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.05.2010 Сообщений: 64
	19.03.2015, 16:18	19
	я себе подобрал AD7683. попробую с ним теперь. 0

@яверт 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.06.2012 Сообщений: 3,097
	19.03.2015, 18:20	20
	Сообщение от sorym я себе подобрал AD7683. попробую с ним теперь. АЦП с клоком от SPI... будьте внимательней к времянкам интерфейса... 0