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標題: ADC采樣DAC兩組輸出電壓，有幾個問題，如圖。另外，假如信號1uA左右，是否需要20位... [打印本頁]

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-13 08:35
標題: ADC采樣DAC兩組輸出電壓，有幾個問題，如圖。另外，假如信號1uA左右，是否需要20位...
ADC采樣DAC兩組輸出電壓，有幾個問題，如圖。另外，假如信號1uA左右，是否需要20位的ADC芯片？是否需要考慮信號的頻率？

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作者: lovexulu 時間: 2020-3-13 12:20
這么高精度！？不光頻率問題，恐怕PCB走線電阻也得算上。

作者: YYB_123456 時間: 2020-3-13 13:14
信號太弱先用精密運放放大后再進ADC。要考慮的不僅僅頻率，系統(tǒng)供電，輸入阻抗，元器件布局，走線，溫漂，干擾等等，對了，你還得有個6位半臺表來校準。難搞。

作者: Y_G_G 時間: 2020-3-13 15:35
取決于采樣電阻,如果是要求采樣電阻不能影響負載電流,那就得用阻值小的采樣電阻,就有必要用上20位的ADC,另說是20位,24位都有用到過的
但如果是電流源的,就是一個IV電路就可以了,16位的精度足夠了
至于你這個IC用的什么參考電源,這倒沒什么,大多的ADC都是內(nèi)置參考電壓的,高精度ADC要么是內(nèi)置參考電壓,要么是提供一個參考電壓的引腳給你
還有,如果是你要做這個項目的話,估計是搞不定

作者: 左岸的花會開 時間: 2020-3-13 17:16
沒有必要，真是要測的話，完全可以用測量儀器，如果真要測的話，你可以接個電阻，放大一下，測電壓也行

作者: 左岸的花會開 時間: 2020-3-13 17:32
完全沒有必要，真想測得話，完全可以使用更精密的儀器測量，必須用AD芯片的話，可以加一個電阻進行放大，不用說再考慮20位的ADC芯片了

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-14 17:38

lovexulu 發(fā)表于 2020-3-13 12:20
這么高精度！？不光頻率問題，恐怕PCB走線電阻也得算上。

恩這個ADC的采樣率是否可以軟件設(shè)置？還是芯片固定好了？采樣率和信號的頻率有關(guān)聯(lián)嗎？

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-14 17:39

YYB_123456 發(fā)表于 2020-3-13 13:14
信號太弱先用精密運放放大后再進ADC。要考慮的不僅僅頻率，系統(tǒng)供電，輸入阻抗，元器件布局，走線，溫漂， ...

你所說的信號太弱是多大的信號

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-14 17:39

Y_G_G 發(fā)表于 2020-3-13 15:35
取決于采樣電阻,如果是要求采樣電阻不能影響負載電流,那就得用阻值小的采樣電阻,就有必要用上20位的ADC,另 ...

采樣電阻是13.3K的0.1%

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-14 17:42

Y_G_G 發(fā)表于 2020-3-13 15:35
取決于采樣電阻,如果是要求采樣電阻不能影響負載電流,那就得用阻值小的采樣電阻,就有必要用上20位的ADC,另 ...

產(chǎn)品已經(jīng)搞出來了沒什么的關(guān)鍵是要做在做準只是還不知道如何標定校準

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作者: YYB_123456 時間: 2020-3-14 20:02

QWE4562012 發(fā)表于 2020-3-14 17:39
你所說的信號太弱是多大的信號

看成1uv信號了

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-16 12:09

YYB_123456 發(fā)表于 2020-3-14 20:02
看成1uv信號了

如果是1uA呢？分辨率要求0.01uA 最大電流10uA 最小0.2uA 典型值的信號是1uA

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-16 12:10

YYB_123456 發(fā)表于 2020-3-13 13:14
信號太弱先用精密運放放大后再進ADC。要考慮的不僅僅頻率，系統(tǒng)供電，輸入阻抗，元器件布局，走線，溫漂， ...

考慮是如何考慮我想問下你謝謝

作者: Y_G_G 時間: 2020-3-16 15:30
先看一下你現(xiàn)在的ADC是多少位的
1uA的電流在13.3K電阻上只能產(chǎn)生13.3mV的壓降，這個電壓太小了
如果直接取樣運算的話，至少得是18位或者以上的吧，除非ADC內(nèi)部有增益的
那么現(xiàn)在你要做什么？校正還是做測試架？
不管你是校正還是測試架，電源最好是分開的，共地的話，接線或者PCB走線不好的話，很容易加大誤差的
如果是不計成本的話，可以考慮一下像OPA335這樣的高精度運放或者是一個24位ADC，效果都是差不多的
但這都是要好多次的調(diào)試之后才能達到一個好的效果

作者: lovexulu 時間: 2020-3-16 21:58

QWE4562012 發(fā)表于 2020-3-14 17:42
產(chǎn)品已經(jīng)搞出來了沒什么的關(guān)鍵是要做在做準只是還不知道如何標定校準

如果是這個樣子的話做準未必需要采樣精準，首先采樣精準度對于硬件要求太高，增加到臨界后每提升一點都需要巨大投入，得不償失。其次，采樣頻率與信號頻率有很大關(guān)系，采樣頻率越大于信號頻率則采樣結(jié)果越接近于信號波形平滑度。如果只是想提高精準度降低干擾的話可以采用軟件濾波，平均采樣等算法來提高精準度，實時性要求不是非常高的話多次平均就很準了。

作者: YYB_123456 時間: 2020-3-16 23:11

QWE4562012 發(fā)表于 2020-3-16 12:09
如果是1uA呢？分辨率要求0.01uA 最大電流10uA 最小0.2uA 典型值的信號是1uA

1uA電流就沒什么難度了,結(jié)合你前面說的13.3K的電阻進行IV轉(zhuǎn)換，我用Excel大概算了一下ADC需要的位數(shù)，理論上能夠滿足你的分辨率要求。最好是在進ADC之前用運放做一級高輸入阻抗的緩沖來減少輸入阻抗對信號的影響。

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-18 18:31

Y_G_G 發(fā)表于 2020-3-16 15:30
先看一下你現(xiàn)在的ADC是多少位的
1uA的電流在13.3K電阻上只能產(chǎn)生13.3mV的壓降，這個電壓太小了
如果直接 ...

推薦一個24位的ADC模塊吧

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-18 18:33

lovexulu 發(fā)表于 2020-3-16 21:58
如果是這個樣子的話做準未必需要采樣精準，首先采樣精準度對于硬件要求太高，增加到臨界后每提升一點都需 ...

也就是軟件濾波可以i搞定了。之前的測試架上是一個12位的ADC 現(xiàn)在需要采樣更小的信號所以才考慮用24位的ADC模塊

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-18 18:34

YYB_123456 發(fā)表于 2020-3-16 23:11
1uA電流就沒什么難度了,結(jié)合你前面說的13.3K的電阻進行IV轉(zhuǎn)換，我用Excel大概算了一下ADC需要的位數(shù)，理 ...

ADC進入MCU是有模擬前端的也就是經(jīng)過了阻抗變換的內(nèi)部OP

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-18 18:36

YYB_123456 發(fā)表于 2020-3-16 23:11
1uA電流就沒什么難度了,結(jié)合你前面說的13.3K的電阻進行IV轉(zhuǎn)換，我用Excel大概算了一下ADC需要的位數(shù)，理 ...

您好謝謝你。我這個MCU是有內(nèi)部OP的。你這個表格我看的不是很明白能說下不

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-18 18:37

YYB_123456 發(fā)表于 2020-3-16 23:11
1uA電流就沒什么難度了,結(jié)合你前面說的13.3K的電阻進行IV轉(zhuǎn)換，我用Excel大概算了一下ADC需要的位數(shù)，理 ...

采樣電壓和ADC值是怎么算的思路說下謝謝

作者: YYB_123456 時間: 2020-3-18 21:04
第一個：采樣輸出電壓 = 電流 * IV采樣電阻，ADC轉(zhuǎn)換值 = 采樣輸出電壓 / ( 基準電壓 /（2^ADC位數(shù)-1））
第二個：算法和第一個一樣，采樣輸出電壓是乘了運放放大倍數(shù)的

作者: Y_G_G 時間: 2020-3-18 21:20
你現(xiàn)在是在測試架上用還是用來校正精度的?
如果是校正精度,還不如直接買一個微安表來得實在,不用折騰那么多
如果是有要求要在測試架上用,而且還要用到單片機數(shù)理數(shù)據(jù)的話,那就買一個TM7707吧
這玩意不貴,五塊左右,有些微安表用的就是這ADC做的,精度還行
其它的24位ADC價格太恐怖了,動不動就上百的

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-19 18:15

Y_G_G 發(fā)表于 2020-3-18 21:20
你現(xiàn)在是在測試架上用還是用來校正精度的?
如果是校正精度,還不如直接買一個微安表來得實在,不用折騰那么 ...

您好我這個主要是要校準一個產(chǎn)品的DAC 就是產(chǎn)品的DAC要準要不然會影響到精度準度

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-19 18:15

Y_G_G 發(fā)表于 2020-3-16 15:30
先看一下你現(xiàn)在的ADC是多少位的
1uA的電流在13.3K電阻上只能產(chǎn)生13.3mV的壓降，這個電壓太小了
如果直接 ...

10uA/0.01uA=1000倍數(shù) 這樣算的話10位的ADC就夠了啊為何采樣這個信號有人用24位也就是16777216 那不是浪費嗎？而實際取的AD值也就是幾萬而已，全范圍。

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-19 18:17

YYB_123456 發(fā)表于 2020-3-18 21:04
第一個：采樣輸出電壓 = 電流 * IV采樣電阻，ADC轉(zhuǎn)換值 = 采樣輸出電壓 / ( 基準電壓 /（2^ADC位數(shù)-1））
...

0.2*0.000001*13300=0.0266V啊我哪里算的不對呢

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-19 18:18

YYB_123456 發(fā)表于 2020-3-16 23:11
1uA電流就沒什么難度了,結(jié)合你前面說的13.3K的電阻進行IV轉(zhuǎn)換，我用Excel大概算了一下ADC需要的位數(shù)，理 ...

對你這個感興趣，這里為何用的基準電壓不一樣而且位數(shù)也不一樣是怎么得出這兩個方案的煩請賜教謝謝

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-19 18:20

YYB_123456 發(fā)表于 2020-3-18 21:04
第一個：采樣輸出電壓 = 電流 * IV采樣電阻，ADC轉(zhuǎn)換值 = 采樣輸出電壓 / ( 基準電壓 /（2^ADC位數(shù)-1））
...

您好這個36倍是您假設(shè)的嗎

作者: YYB_123456 時間: 2020-3-19 23:59

QWE4562012 發(fā)表于 2020-3-19 18:17
0.2*0.000001*13300=0.0266V啊我哪里算的不對呢

請再驗算一遍你的計算是否正確，36倍的放大倍數(shù)是在Excel里按公式帶進去試算出來的，進ADC的電壓不超過ADC輸入電壓范圍。另外，我回了你的信息，你要的號碼已經(jīng)給你了。

作者: Y_G_G 時間: 2020-3-20 00:03

QWE4562012 發(fā)表于 2020-3-19 18:15
10uA/0.01uA=1000倍數(shù) 這樣算的話10位的ADC就夠了啊為何采樣這個信號有人用24位也就是16777216 ...

難道我計算錯了嗎?
如果是直接取樣,這電壓真的很小呀!
你這10uA/0.01uA=1000什么意思?ADC內(nèi)部運放的增益嗎?
假設(shè)你ADC是12位的,參考電壓是4.096V,那么就是有4096個數(shù)字量,一個數(shù)字量對應(yīng)的電壓是1mV
1uA的電流不是才有13個數(shù)字量嗎?
難道我計算錯了???

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-20 17:05

lovexulu 發(fā)表于 2020-3-13 12:20
這么高精度！？不光頻率問題，恐怕PCB走線電阻也得算上。

現(xiàn)在想買一個ADC模塊焊接在治具上這樣就方便多了

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-20 17:09

Y_G_G 發(fā)表于 2020-3-20 00:03
難道我計算錯了嗎?
如果是直接取樣,這電壓真的很小呀!
你這10uA/0.01uA=1000什么意思?ADC內(nèi)部運放的增 ...

實際上是加了OP運放跟隨的也就是有一個基礎(chǔ)電壓0.5V左右要加上這個

作者: Y_G_G 時間: 2020-3-20 19:11

QWE4562012 發(fā)表于 2020-3-20 17:09
實際上是加了OP運放跟隨的也就是有一個基礎(chǔ)電壓0.5V左右要加上這個

我到現(xiàn)在還不知道這ADC內(nèi)部是什么樣的
但我可以很肯定的告訴你:13.3K的取樣電阻,如果不放大的話,用12位的ADC肯定是不行的
你可以看一下別人的電路,這至少是16位以上的
如果你不用取樣什么數(shù)據(jù)的話,還不如上網(wǎng)買一個微安表來得實在

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-23 11:19

Y_G_G 發(fā)表于 2020-3-20 19:11
我到現(xiàn)在還不知道這ADC內(nèi)部是什么樣的
但我可以很肯定的告訴你:13.3K的取樣電阻,如果不放大的話,用12位 ...

你這16位是怎么的出來的

作者: Y_G_G 時間: 2020-3-23 20:55
已經(jīng)有人給你計算過的了，16#已經(jīng)計算過的了，你應(yīng)該要知道一個ADC所能達到的精度呀，用計算器或者辦公軟件計算一下就知道了
對于你說要0.01uA的精度，這就有點像聊天突然扯出來的一個話題一樣，你可以去看一下3000塊錢以下的福祿克它都不敢標出這個理論精度出來，人家都是0.15%+2的誤差
按你的電路，一個16位ADC，理論精度是0.0028uA，但要考慮到溫度，采樣電阻和電路的誤差，你要是能達到0.01uA的精度就可以笑了，特別是參考電壓，不管你是內(nèi)置的還是外置的，一般是2.048V或者4.096V精度是最好的，但這也是有一個溫度范圍的，一般都是幾十mV的上下浮動的，這會直接影響到ADC的結(jié)果。
你可以隨便找一個帶參考電壓的ADC看一下它的參數(shù)就知道了
所以說，你這個，要么是運放先放大，要么直接上16位的ADC，或者24位的都行，如果有條件，參考電壓是2.048V或者4.096V精度是最好的。

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-24 12:03

Y_G_G 發(fā)表于 2020-3-23 20:55
已經(jīng)有人給你計算過的了，16#已經(jīng)計算過的了，你應(yīng)該要知道一個ADC所能達到的精度呀，用計算器或者辦公軟件 ...

你這個是什么軟件算的

作者: QWE4562012 時間: 2020-3-24 12:04

Y_G_G 發(fā)表于 2020-3-23 20:55
已經(jīng)有人給你計算過的了，16#已經(jīng)計算過的了，你應(yīng)該要知道一個ADC所能達到的精度呀，用計算器或者辦公軟件 ...

10nA確實就是0.01uA 啊

作者: Y_G_G 時間: 2020-3-24 13:39

QWE4562012 發(fā)表于 2020-3-24 12:04
10nA確實就是0.01uA 啊

這個倒是我看走眼了，這無關(guān)緊要的了
這個是用EXCEL計算的呀，你用計算器也是一樣的了
重點不在這呀，如果你連一個16ADC都不知道怎么用的話，那還怎么設(shè)計電路呢？微安級別的電流測量對于電路的性能要求是比較高的，電源的穩(wěn)定，電阻的精度，ADC的誤差，這些都要考慮在內(nèi)的，運氣好的話，你設(shè)計了一個電路一次就能成功，也許性能還不錯
運氣不好，就像我這樣，改來改去，最后干脆就不搞了，30塊錢買一個微安表完事

作者: QWE4562012 時間: 2020-7-17 15:19

YYB_123456 發(fā)表于 2020-3-16 23:11
1uA電流就沒什么難度了,結(jié)合你前面說的13.3K的電阻進行IV轉(zhuǎn)換，我用Excel大概算了一下ADC需要的位數(shù)，理 ...

在忙啥呢哥

作者: hhh402 時間: 2020-7-17 17:55
1UA電流必須用儀表級運算放大器做電壓跟隨或放大才能夠接ADC芯片，因為ADC芯片是有輸入電流的，一般是nA級別的，直接用ADC芯片測量UA級別電流誤差太大，24位ADC也不可以，一樣誤差大，而且數(shù)字波動也大。

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