RC-цепь на входе АЦП

[Al6545]

Как рассчитывать RC-цепочку на входе АЦП?

[ublhjnt]

Как рассчитывать RC-цепочку на входе АЦП?

Мало информации. У меня, к примеру. АЦП работает успешно без RC цепочки!

[Al6545]

Ну я имею ввиду для чего ее ставят, как я понимаю в качестве фильтра и накопителя, а как рассчитывать?

[ublhjnt]

В зависимости от частоты входного сигнала.( R - трубочка, С - ведерко. Чтобы успевало наполняться._

[YS]

Ну я имею ввиду для чего ее ставят

Для того, чтобы отсечь на входе частоты выше половины частоты дискретизации АЦП. По теореме Котельникова (которую буржуины называют теоремой Найквиста), оцифрованный сигнал можно нормально восстановить только тогда, когда он был оцифрован с чатотой выборок, не менее чем в два раза превышающей его максимальную частоту. Поэтому подавать на вход АЦП с частотой дискретизации, скажем, 10КГц, сигнал с частотой выше 5КГц бессмысленно, это приведет к искажениям данных. Поэтому в таком случае ставят фильтр, отсекающий все, что выше 5КГц. И да, я бы не ограничивался RC-цепочкой, а поставил бы какой-нибудь фильтр второго порядка на ОУ.

Короче: Частота среза входного ФНЧ должна быть равна половине частоты дискретизации. Чем круче фильтр - тем лучше.

Хотите подробнее? (с) Курите ряды Фурье и теорему Котельникова.

[Jman]

Ребята, подскажите пожалуйста. Появляется небольшой разброс значения... Что может быть критично. К примеру значение скачет по выборке 235 до 250, что при переводе дает разбег в давлении 1,3 - 1,43 Бар. У меня шунт установлен на 250 Ом с погрешностью 1%. Как можно решить данную проблему? Нужно ли применять программный/аппаратный фильтр? Ко входу подключаю датчик давления 4-20 мА через шунт и подаю на АЦП. Часть схемы в пристежке. На шунте падает от 1 до 5 Вольт, линейное напряжение уже передаю в канал АЦП MCP3004.

[YS]

Петлю 4 - 20 мА я бы преобразовывал в напряжение оптроном или преобразователем "ток-напряжение" на ОУ, но скорее всего не шунтом. Что видно на входе АЦП, если ткнуть туда осциллографом?

[Jman]

Сейчас немного переделал схемотехнику, выкинул стабилитрон и установил ФНЧ на 20Гц. Так же не учел с опорным напряжением, разделил пока Vdd и Aref дросселем и конденсатором на землю. Повторитель на ОУ оставил. Сейчас начну испытывать, отпишусь.

[roman.com]

разделил пока Vdd и Aref дросселем и конденсатором на землю.

Это конечно хорошо, но дроссель и конденсатор убирает ВЧ помехи... А как показывает практика, главная причина неточного показания - НЧ помехи (шумы) на входе АЦП. Поэтому я бы в первую очередь установил ФНЧ на входе АЦП. А потом уже всё остальное...

Например так:

Screenshot_1.png

(8.52 КБ) 619 скачиваний

[Jman]

Я сделал вот так... Но есть небольшие колебания все равно.

[Albert_V]

Jman, Только RC фильтр может и не спасти.
В первую очередь, надо смотреть на трассировку сигнальной GND от шунта до -VREF.

[Jman]

Вы имеете ввиду VREF или -VREF..?

[Albert_V]

VREF-.
По этому проводнику (GND) НЕ должен течь ток, к примеру, питания контроллера, светодиодов и т.д..
В качестве похожего примера, посмотрите как подключают термопару к АЦП.

[Jman]

У мср 3004- 3008 нет такой ноги. В любом случае RC на входе ОУ устаканило измерения

[Albert_V]

У мср 3004- 3008 нет такой ноги.

А вывод AGND у АЦП вам ни о чём не говорит?
Устранять, в первую очередь, надо причину, а не следствие.
----
P.S.
Похоже, вы даже не заглядывали в ДОКУМЕНТАЦИЮ (раздел Layout Considerations)

[Jman]

В данном случае у меня Agnd и Dgnd + GND - все общее.. Могу я разделить эти земли через 10 Омный резистор?

[Albert_V]

АЦП измеряет напряжение в диапазоне от AGND до VREF (от 0d до 1023d).
Любой лишний ток (падение напряжения на проводнике) от "-"шунта до AGND (как и неправильное подключение AGND источника опорного напряжения) внесёт дополнительную погрешность в измерения.

[Jman]

Т.е землю от шунта и повторителя на ОУ и землю Agnd развязать? Так же AGnd развязать с цифровой частью?

[Albert_V]

Вам лучше почитать рекомендации по трассировке плат с АЦП.

[Jman]

Чую, что помимо схемотехники и правильной трассировки придется вводить цифровой фильтр НЧ... Что скажете гуру?