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基于TI ADS1115的0-10V输入ADC电路输入保护设计和快速采集问题

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xingchen8910|  楼主 | 2019-2-14 13:48 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
ADC, TI, ADS1115, 电路, AC
     图1  基于ADS1115的0~10V模拟采集电路


              图2      有效分辨率
请教论坛的各位大佬，1.  0~10V的输入，要求1mv分辨率，我这样设计有问题吗？ 2. 这个电路的如果按照10ms采集0.1mv的精准度是否有问题？16位的ADC，860SPS，FSR ±6.144V，4路多路复用  3. 需要加前级运放吗？   4.  要求过压保护MAX 30V这个保护电路设计是否合理？尤其是BAT54S的钳位电路是否有必要？5. 由于我司非偏电子类公司，手头暂时没有BAT54S这样的管子，也没有精密电源，所以只做了带分压电阻的测试，输入电压3.3V和5V采集精度是没问题的，现在我的疑问是10ms的采集频率是否能够稳定？输入保护电路该如何设计？

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沙发
zyj9490| | 2019-2-14 13:55 | 只看该作者
加驱动隔离，加快稳定速度，要快，必须舍得硬件成本。

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板凳
xingchen8910|  楼主 | 2019-2-14 14:08 | 只看该作者
zyj9490 发表于 2019-2-14 13:55
加驱动隔离，加快稳定速度，要快，必须舍得硬件成本。

怎么个加法，ADC新手，望赐教！

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地板
你瞅啥| | 2019-2-14 14:24 | 只看该作者
钳位二极管必须加。信号输入阻抗低的话完全没必要加运放缓冲。

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5楼
zyj9490| | 2019-2-14 14:58 | 只看该作者
xingchen8910 发表于 2019-2-14 14:08
怎么个加法，ADC新手，望赐教！

信号输出端加一级跟随器输出再接入ADC输入口。

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6楼
xingchen8910|  楼主 | 2019-2-14 15:20 | 只看该作者
zyj9490 发表于 2019-2-14 14:58
信号输出端加一级跟随器输出再接入ADC输入口。

这个主意不错，既可以做缓冲又可以起到隔离作用，谢谢老师，但还有一个问题，电压跟随器该如何选择？

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7楼
xingchen8910|  楼主 | 2019-2-14 15:22 | 只看该作者
你瞅啥 发表于 2019-2-14 14:24
钳位二极管必须加。信号输入阻抗低的话完全没必要加运放缓冲。

好的，谢谢，我觉得加一级也是可以的，至少可以起到隔离作用

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8楼
你瞅啥| | 2019-2-14 15:44 | 只看该作者
xingchen8910 发表于 2019-2-14 15:22
好的，谢谢，我觉得加一级也是可以的，至少可以起到隔离作用

加缓冲会导致输入信号无法到0，即使是R2R运放缓冲在0附近也是严重非线性，解决这个问题只能加负电源供电，整套电路又啰嗦了不少。

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9楼
zyj9490| | 2019-2-14 20:26 | 只看该作者
xingchen8910 发表于 2019-2-14 15:20
这个主意不错，既可以做缓冲又可以起到隔离作用，谢谢老师，但还有一个问题，电压跟随器该如何选择？ ...

可到TI官网上选型可作缓冲的OPA，如OPA170

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10楼
PPDDPPDD1234| | 2019-2-14 21:17 | 只看该作者
你这个时间常数太卡边了，余量基本没有，估计采集的波形可能会有震荡；
6.144V采集到1mV的分辨率还是16位的AD，够虽然是够了。
但是提到的0.1mV的准确度肯定是没戏了。
保护电路这样设计应该没有问题，BAT54S可以用别的替代，这个问题不大。

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