Прогон сигнала через мультиплексоры

[ouch]

Что имеем:
6 входных мультиплексоров 1:8 (48) -> матрица датчиков(48х48) -> 6 выходных мультиплексоров 8:1(48).
На текущий момент вместо матрицы резистивных датчиков налеплены постоянны резисторы в некоторых местах, остальное - разрыв. Как на рисунке.

Выходы мультиплексоров переключаются с частотой 150кГц для опроса всех датчиков (увеличила время с 300кГц, чтоб фронты рассмотреть).

И вот прям на выходе входного мультиплексора (точка 1 на схеме), там где стоит датчик, сигнал выглядит совершенно ок, фронты человеческие наносекундные. А вот после резистора и выходного мультиплексора (точка 2 на схеме) сигнал, идущий на АЦП, растет за 8-10us до нужного значения. 8-10us!! А мне надо оцифровывать за 3,2us. На выходе с АЦП, понятно, фигня. Значения отличны от нуля (+offset), но значительно меньше требуемых.

На модели в TINA-Ti, это всё тоже видно (см. рисунок 2, верхний - точка 1, нижний - точка 2). Оттуда же понятно, что последующий, предшествующий АЦП аналоговый каскад к этому затяжному фронту отношения не имеет.

Думала, что это может из-за слишком большой емкости ON входов мультиплексоров TMUX1208 (85pF). Заменила в модели на SN74LV4051 (5.7pF), изменений в графиках не последовало.

В чем может быть проблема? Что делать? Как жить дальше?)

[Brigadir]

Нарисовала какую то хрень и потом спрашивает = как жить дальше?

[mickbell]

[uquote="ouch",url="/forum/viewtopic.php?p=3679190#p3679190"]В чем может быть проблема? Что делать? Как жить дальше?)[/uquote]Прежде всего, явите миру остальную часть схемы, включая аналоговый каскад перед АЦП (сам АЦП пока не нужен). Я вот вовсе не уверен, что этот самый каскад не оказывает никакого влияния. Также разобъясните, что там будут за датчики: как я понимаю, их выход - меняющееся сопротивление, в каких пределах оно меняется?

[ouch]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3679557#p3679557"]Прежде всего, явите миру остальную часть схемы, включая аналоговый каскад перед АЦП (сам АЦП пока не нужен). Я вот вовсе не уверен, что этот самый каскад не оказывает никакого влияния.[/uquote]
На входные мультиплексоры подается +4,096В с REF3040 по общей шине, с выходных мультиплексоров так же по общей шине сигнал подается на каскад перед АЦП как на рисунке (Vref_OUT - те же 4,096В).
[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3679557#p3679557"]Также разобъясните, что там будут за датчики: как я понимаю, их выход - меняющееся сопротивление, в каких пределах оно меняется?[/uquote]
force-resistive sensor, диапазон 30k-70k

[mickbell]

Ну глянем, что тут такое нарисовано. Сигнал с источника рефа делится пополам, прогоняется через буфер DA1 и выдаётся на второй вывод X3. Кроме того, он же подаётся на усилитель DA2 и на АЦП. Правильно ли я понимаю, что эта цепь, что на втором выводе X3, и есть та самая точка 2? Если так, то это плохо. Там же здоровенная ёмкость C1, это её вы собираетесь перезаряжать за микросекунду?

[Vovan555]

после резистора и выходного мультиплексора (точка 2 на схеме) сигнал, идущий на АЦП, растет за 8-10us до нужного значения.

Возможно сказывается и ёмкость линии и входных цепей.

[ouch]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3679585#p3679585"]Ну глянем, что тут такое нарисовано. Сигнал с источника рефа делится пополам, прогоняется через буфер DA1 и выдаётся на второй вывод X3. Кроме того, он же подаётся на усилитель DA2 и на АЦП. Правильно ли я понимаю, что эта цепь, что на втором выводе X3, и есть та самая точка 2? Если так, то это плохо. Там же здоровенная ёмкость C1, это её вы собираетесь перезаряжать за микросекунду?[/uquote]
Нет. Точка 2 - это DC, делитель и +IN на DA2.
Разъем там прост остался от старой схемы, можно считать, что его нет.

[Vovan555]

можно считать, что его нет.

Небрежно Вы схемы предоставляете.

Длина линии какая? Всё таки 150 кГц, это довольно высокая частота для импульсной передачи аналоговых данных на АЦП.

У меня получилось, если брать резисторы 30 кОм и считать за постоянную времени значение 8 микросекунд, то входная ёмкость получается, где-то, 200-250 пикофарад. Для длинных линий вполне реальная величина плюс входная ёмкость АЦП.

[ouch]

[uquote="Vovan555",url="/forum/viewtopic.php?p=3679708#p3679708"]Длина линии какая? Всё таки 150 кГц, это довольно высокая частота для импульсной передачи аналоговых данных на АЦП.
У меня получилось, если брать резисторы 30 кОм и считать за постоянную времени значение 8 микросекунд, то входная ёмкость получается, где-то, 200-250 пикофарад. Для длинных линий вполне реальная величина плюс входная ёмкость АЦП.[/uquote]
Около 100мм максимум, входная емкость АЦП - 25pF

[Vovan555]

А датчики-резисторы где находятся?

[ouch]

[uquote="Vovan555",url="/forum/viewtopic.php?p=3679743#p3679743"]А датчики-резисторы где находятся?[/uquote]
между входными и выходными мультиплексорами, фактически - на разъемах, к этим мультиплексорам подведенных.

[Vovan555]

между входными и выходными мультиплексорами

Они прямо на плате находятся? Длина проводов до резисторов?

И предполагаемая длина проводов до датчиков в эксплуатации?

В противном случае оставляйте затею с аналоговым сигналом и используйте цифровые датчики.

[mickbell]

Не пугайте девочку. Стописят килогерц - это не стопицот, очень низкая частота. Правда, сопротивления датчиков слишком уж немаленькие.

[Vovan555]

Я ведь не волк, чтоб пугать.

Если на датчиках постоянно будет напряжение и они будут включены как делители, может быть, что-то, и будет путное. Но опять-же, всё надо пробовать, поскольку помехи никто не отменял.

[mickbell]

Точно не волк?
Я бы сначала попробовал поставить буфер (единичный усилитель) перед входным коммутатором, перенеся нижний резистор к датчику, и посмотрел, изменится ли что-то.

[HochReiter]

force-resistive sensor, диапазон 30k-70k

Они чисто резистивные, ёмкости или индуктивности не имеют? Постоянная времени для них не указывается?

[Brigadir]

Вообще то мультиплексор в паре с демультиплексором предназначены для другого (не прогон сигнала): для опроса матрицы с сухими контактами. Определить: какой контакт в этот момент замкнут. Далее пошло управление ключами: дискретными или аналоговыми.
И что там Автор этой темы хочет? Возбуждая народ...? Какой сигнал "прогонять"? Никакой аналоговый сигнал через логическую микросхему не просочиться. За исключением: через аналоговый ключ. Из серии КТ.

[HochReiter]

К561КП2 - через него таки просочится.

[mickbell]

[uquote="Brigadir",url="/forum/viewtopic.php?p=3679852#p3679852"]Вообще то мультиплексор в паре с демультиплексором предназначены для другого (не прогон сигнала): для опроса матрицы с сухими контактами.


Никакой аналоговый сигнал через логическую микросхему не просочиться. За исключением: через аналоговый ключ. Из серии КТ.[/uquote]Это они и есть, аналоговые. Из даташитов:


TMUX1208 5-V Bidirectional 8:1, 1-Channel Multiplexer
2 Applications
• Analog and Digital Multiplexing / Demultiplexing


SN74LV4051A 8-Channel Analog Multiplexers and Demultiplexers
3 Description
1 The SN74LV4051A 8-channel CMOS analog multiplexers and demultiplexers are designed for 2-V to 5.5-V VCC operation.