请教高分辨率A/D高手！！！！

只看该作者 · 2009-11-5 13:14

我现在使用16位AD,ADS1100
对于AD的接地问题，应该是模拟地和数字地用最短的路径接到一起，然后都接到模拟地上。
现在我的板子是含有功率器件，DC-DC，还有一些电源模块，我把模拟地和数字地分割，并且在一点上用磁珠或0电阻连接了。AD连接到了数字地上。
板子不是我画的，是离职的同事画的。请教，我这样的情况如何处理地?
另，使用磁珠或0电阻单点连接，会不会造成模拟地和数字地之间的电位差？
布局是功率器件和测量的数字电路在PCB被分割布局。两个地也被分割。模拟地通过0电阻连接数字地。
我想要把AD的噪声减到最小
AD短接数字地和模拟地是为了避免输出端的高频噪声叠加到模拟输入。可如果我连接到模拟地的话，模拟部分有功率器件，貌似很不合适。
手头没有精确的电压测量仪器，暂时我还没有测地电位差有多大。肯定是有。

另，AD的输入和输出时间存在寄生电容，数字输出会通过这个电容耦合到模拟端。有建议说在数字输出端加锁存器，以避免直接将输出挂到总线上，也有阻抗匹配的考虑在里面，不知各位有没有这样用过。
西格玛德尔塔类型的AD可以直接对信号进行处理，无需信号调理电路。我在输入端加了一个一阶的无源RC低通滤波，不知道是不是有必要采用有缘低通滤波。
使用ADS1100 16位AD处理角度传感器的数据，但是我计算得出由ADS1100的最大量化误差带来的角度误差在万分之五度左右，不能满足要求。因此我想换自带24位AD的C8051F350，但是他的基准只有2.5V，而输入电压的幅值能到5V，如果在输入端使用电阻，势必引入误差，我是不是该更换24位AD？请问对于24位AD电源的精度要求多高？我使用的电源基准是外部基准源，REF195。
电源的处理是这样的：输入电压送LM2576产生5V电压，然后送DC-DC产生9V电压再送REF195和ASM1117-3.3分别产生5V基准和3.3V电源。

小弟只有50分，全送！拜托了！

只看该作者 · 2009-11-5 13:32

你的数字地接到了哪？电源地？

只看该作者 · 2009-11-5 13:42

我的建议：
AD采样时，为减小采样误差，应该使AD芯片的AGND脚与模拟输入信号共地且两者之间的距离应该尽量短。
磁珠或0欧电阻短接数字与模拟地，肯定会有压差（交流压差）。
AD输出应该接数字地。你说的AD输入输出之间的寄生电容那是很小很小的，忽略不计吧（频率较低的时候）。
至于你说的24位AD解决办法是有的。既然输入信号幅度比AD测量范围大，可以考虑RC网络分压（必须考虑信号频率）。
2.5V/2的24次方=0.000000149V，即0.149uv。我只能说很猛！

只看该作者 · 2009-11-5 14:00

回3楼，AD短接数字地和模拟地是为了避免输出端的高频噪声叠加到模拟输入，AGND和DGND短接以后都连接到模拟地上，不是数字输出接数字地啊。

1万 · 2009-11-5 14:54

16位AD处理还是不复杂的。24位AD做到20位以上的确不容易功率地部分直接飞回电源，在电容那里接地，单独飞回去。
AGND和DGND在ADC下面单点共地。

“AD短接数字地和模拟地是为了避免输出端的高频噪声叠加到模拟输入” 你的理解不对。AGND和DGND必须等电势，不然你的ADC马上冒烟。
参考AB图，C图为高频应用

只看该作者 · 2009-11-5 15:01

谢了。是不是说24位A/D很难做到稳定在20位了？

1万 · 2009-11-5 15:06

20位已经是6位半仪表的分辨率了，比较难。一般都是大型台式仪表。响应速度一般也在10HZ以下

只看该作者 · 2009-11-5 15:21

请参考TI ADS1253 的 Datasheet，是24位AD，通过适当处理（平均），有效分辨率可达到22位以上

1万 · 2009-11-5 15:40

做到20位以上，布线已经不是非常重要了，都差不多。重要的是电源了。

数字处理会降低频响。太低的频响没啥意思了

只看该作者 · 2009-11-5 17:24

mark

只看该作者 · 2009-11-5 18:12

频率响应一般是在放大器中的参数吧。信号的增益和频率之间的关系。
弱弱的问一下，这里的频响是个什么概念呢？
如果我要使用数字滤波对信号处理的话，应该用什么方式呢？取平均值吗？

只看该作者 · 2009-11-5 18:15

感谢zjp大哥，数字滤波的话我怎么能知道信号的频率是多少呢？角度传感器每次输出一个电压值，信号的频率是不是就是传感器输出数据的速率？

1万 · 2009-11-5 20:49

感谢zjp大哥，数字滤波的话我怎么能知道信号的频率是多少呢？角度传感器每次输出一个电压值，信号的频率是不是就是传感器输出数据的速率？
wangzeyue 发表于 2009-11-5 18:15

比如要求传感器要达到10HZ频响,意思就是1秒满量程来回10次,传感器输出信号没有衰减.那你ADC的采样速度起码是20HZ,一般起码要100HZ.如果你用数字平均值处理,频响又会降低

只看该作者 · 2009-11-5 21:15

关注，，

只看该作者 · 2009-11-6 09:34

20SPS的采样率做到20-bit分辨率问题不大, 试试就知道了.

只看该作者 · 2009-11-6 15:27

zjp大哥，那传感器的频响是由传感器本身决定的吗？我用的传感器的DATASHEE中有一个频率响应的参数，8-28HZ.这个是它的频率响应吗？
我使用的ADS1100，使用他的默认值在16位分辨率下的转换速率（采样速率）为8SPS。

只看该作者 · 2009-11-6 15:57

但是我怎么总感觉加速度传感器中的频响参数表征的是信号幅度在+3dB和-3dB处所对应的频带啊。是不是我的AD的最低采样速率不能低于56HZ？

-400 · 2009-12-29 00:13

我认为，在高分辨率adc使用时，一定要是用线性电源，并且需要一颗高性能的ldo来给adc以及运放，参考源等模拟器件供电，数字部分和模拟部分分开供电，用光耦合器链接，这样是最简单的做法。至于adc驱动能力不足可以使用缓冲器缓冲一下就行了。另外，如果你说要的到高精度的结果，是绝对不可以用mcu带的adc的，那样的东西会害死你的。建议你用adi或者linear的器件。