Aplicarea nuia a întrerupe alimentarea cu energie în sistem de achiziţie analogic de date
media: 0.00 din 0 voturi
| media: 0.00 din 0 voturi |
Deşi sistemul de achiziţie analogic, ADC cip recomandări generale pentru cel mai bun nu nuia a întrerupe alimentarea cu energie, pentru a evita sale inerente probleme cum ar fi ripple, zgomot, dar trecerea de alimentare cu avantajele ei de randament ridicat, scăzut de aprovizionare preţurile sunt încă utilizate pe scară largă, în special în zonele de industrial control. Descrie aplicarea nuia a întrerupe alimentarea cu energie în sistem de achiziţie analogic și analiza unele dintre problemele care pot apărea.
Influențe asupra ADC cip nuia a întrerupe alimentarea cu energie şi soluţia ei
Efect de putere pe ADC chip, în plus pentru a întruchipa puterea furnizează, de asemenea, respingerea raportul (PSRR) parametrii, tabelul acum, atunci când chip ADC la proba de intrare semnal analogic, întreținere, conversie, tensiunea de alimentare de putere, de referință, ADC chip circuitul de eșantionare, comparator, au un impact, JVC GR-D375U Battery Charger rezultatele colectare apar şubredă. Prin urmare, în special de înaltă precizie ADC ADC chip jetoane, este recomandat ca cel mai bun calitate liniară surse de alimentare. Dacă puterea de comutare de aprovizionare, trebuie să încercaţi pentru a evita a avea un impact asupra ADC chip.

Figura 1 este o aplicaţie tipică, semnal analogic condiţionat circuite, prelevare de probe ADC şi izolarea semnal analogic, izolate ADC chips-uri şi CPU de alimentare. Interne pentru putere CPU folosind sistemul de control. ADC + 5V puterea este + 24V după + 24V pentru + 5V putere de aprovizionare și alimentare cu energie electrică. Partea stângă din cifra este tipic buck in-line, non-izolate DC-DC converter Diagrama schematică. În design, bazat pe tranzistori comutare frecvența, + 5V de ieşire ripple maximă consumul curent, necesare, calcula inductanţă L1, condensator C1 din dimensiunea corespunzătoare.
Analiza la putere de comutare pe ADC chip de efect, aici ipoteze semnal circuit condiţionat şi a alerga normal ADC cip de putere este 25mA / + 5V, pentru lumina cuplare parte, dacă folosit 6N136, şi TLP521, Tranzistor ieşire tip de lumina de cuplare, este Dang CPU nu a început munca ADC Shi, lumină cuplare complet ghid nu trece, putere este mai mică decât 1mA; Dang CPU a început munca ADC Shi, va a datelor de ieşire Dout, şi datele pregătite bun gata, semnal după lumina de cuplare, lumina de cuplare este Ghidul pass În vederea realizării mai mare viteza de comunicare, optice cuplare la consumul total de energie electrică trebuie să fie 25mA / + 5V în jurul. În acest fel, + 5V încărcare curent va schimba înainte şi înapoi între 25 ~ 50mA. Design de comutare putere alimentare curent ar trebui în mod normal de două ori ori maximă de încărcare curent, aici este setat la tensiune, descrierea următoare va schimba de încărcare curent va afecta considerabil + 5V, astfel, care afectează stabilitatea ADC prelevare de probe.
Switching putere de aprovizionare de lucrări, de obicei periodice switch Q1, apoi L1, C1, a lua ceea ce ai nevoie din şi apare atunci când tensiune de ieșire de + 5V crescut/scăzut depășesc o anumită limită (cum ar fi zeci de MV), după prelevarea de probe, feedback-ul, controlul switch control circuit de Q1 comutare, tensiunea de ieşire pentru a reveni + 5V. + 5V încărcare sub constantă, ripple maximă de ieşire + 5V, baza de date eşantion feedback circuit de lucrări (cum ar fi MC34063 este controlată prin comparaţie şi pricepe switch Q1), comutare frecvența calculată.
Dar dacă este figura 1 din cu cuplare lumina situației, comutaţi puterea de ieşire nu numai aprovizionare constantă relativă de încărcare (ca semnal condiţionat circuit, şi ADC chip), şi, de asemenea, să furnizeze cuplare lumina, parte digital circuit, a poate apare cel mai rău de situația este, dang switch tub Q1 sunt este mai sus munca de stabilitate în momente rupt închis, lumina brusc de cuplare este ADC Ghidul trece, în acest moment L1, C1 va oferă 50mA de încărcare curent şi stabilitatea de lucru în L1 doar furnizează de obicei 25mA de curent, stânga curent numai la condensator C1 în devine, Tensiune C1 + 5V nivelurile picătură. Acest ciclu va dura un comutator de jumătate până tranzistori Q1 deschis. Dacă comutare alimentării cu comutarea frecvenței este 100 KHz, Dout ADC chip date comunicare frecvența este, de asemenea, aproximativ 100 KHz, tensiune de ieșire de + 5V cauzate de fluctuațiile frecvente, care rezultă în mare de ieşire riplul. Feedback-ul de zgomot în + 24V poate fi văzut chiar şi pe intrare osciloscop.
Analiza teoretică cel mai rău caz doar de mai sus, în aplicarea practică, filtru condensatori şi alte componente non-manifesta, PCB cabluri, puterea de aprovizionare ripple, ADC probe cu rezultate nu sunt stabile. Micro-putere izolat DC/DC convertoare, sau taxă-pompa de dispozitiv, numai periodice Comutare acţiuni de vane, fără probelor mai sus, circuite de feedback-ul, mai uşor de ieşire sub influența sarcini instabile, ADC rezultatele mai stabile de prelevare a probelor.
Soluţii mai bune
1. încercaţi pentru a reduce sarcina de comutare puterea de aprovizionare modificări, pentru că deși are în prezent mai mult decât sute de kHz de putere de comutare de aprovizionare frecvență de funcționare, nuia a întrerupe alimentarea cu energie de încărcare timp de răspuns este încă cel puţin câteva ¦ì s, cele mai multe dintre cea mai mică viteză de ADC prelevare de probe. De exemplu, folosind cuplare optice 6N137 mai bine decât 6N136 deoarece 6N137 putut curent, şi necesită o diodă mici conducție curente, puterea de încărcare schimbare nu va fi mare. Sau nu primesc low-power analogic + 5V puterea comută pe putere de, şi a primit alte argumente de putere pe producția de putere mai mare, evita efectul de comutare puterea de aprovizionare ieşire încărcare modificări. Aceeaşi întrebare este, nu utilizaţi ADC chip gata, Dout pinii Din direct drive Photocoupler, de preferință prin cuplare optical şofer circuit, analogic și digital power este bine izolate și evita cuplare lumină nuia a întrerupe, au un curent electric mare peste ADC chip.
2. nuia a întrerupe alimentarea cu energie și LDO ieşire tensiune ripple dispozitivelor mici, semnal condiţionat circuite, ADC cip de aprovizionare, asigură surse de alimentare stabilă de circuite analogice.
3. Dacă după trecerea de putere de aprovizionare LC filtru, filtru LC alimentare după partea digital, dimensiunea trebuie să fie pentru încărcătură curenților în acest moment, selectaţi valorile corespunzătoare de l, c, atunci când este necesar, prin unele calcule, simulare şi de testare pentru a fi sigur. Inductanţă, capacitate nu poate fi prea mare, altfel este greu să răspundă pentru a încărca (lumină de cuplare on/off). Recomandate comutare puterea de aprovizionare digital de ieşire direct parte în timp ce un filtru LC sau filtru RC, repetaţi semnal condiţionat circuite, ADC chip. Atunci când se utilizează filtru LC, de asemenea, necesită o atenţie frecvența rezonanță LC a rătăcit departe de nuia a întrerupe alimentarea cu frecvența de operare. Filtru RC circuit rezistenţă r a putea a lua despre 10 ω, condensator are aproximativ 10 μm f.
4. alte metoda convențională este, de asemenea, de o importanță deosebită, cum ar fi putere și semnal condiţionat circuite, chip ADC, cu puterea de cuplare optice şi partea digital pentru a separa liniile, ultima singur punct de conexiune. Sau ambele respectiv utilizând două circuit de Convertor DC/DC ADC chip circuite analogic și digital circuite cum ar fi cuplare optice. Motiv şi analiza ca mai sus, este, de asemenea, pentru a evita interferențele reciprocă între analogice, digitale de alimentare.
Influenţa comutare puterea de aprovizionare amplificator operaţional şi soluţia ei
Semnal analogic generale înainte de a intra chip ADC, folosind amplificatoare operaţionale pentru condiționarea semnal, pentru a asigura nivelul necesar de transformare, filtru, ADC bazate pe chip, şi aşa mai departe. Amplificatorul operaþional şi interfeţe ADC, vulnerabile la puterea de influenţă, care afectează stabilitatea ADC cip de colectare. Figura 2 figura este tipic de amplificator operaţional şi interfeţe ADC.
Cele mai multe dintre ADC chip cu o eșantionare analogice intrare capacitate Cin, Rezistor R1 pe OPAMP de ieşire limitarea curente, numărul de ori condensator prelevare Condensator ceramic C1 face momentul aprinderea SW-, C1 rapid taxa de eșantionare condensator Cin. Valorile specifice ale R1, C1 și stabilitatea amplificator, timpul de constructie, prelevare de probe timp de eșantionare ADC, nevoile despre precizia.
Ceea ce spune acest lucru este, în procesul de mai sus, amplificator de alimentare, de asemenea, joacă un rol important. Jocuri presupune postura în timpul capacitate reîncărcabile, instant necesită curenți mari şi comutare puterea de aprovizionare încărcare ca răspuns la lipsa de timp, ar duce la Nikon D5000 Battery Charger mai mare putere de aprovizionare ripple, afectează producția amplificator operaţional. Cum ar fi C1 utilizate = 10Cin = 250pF, este Dang SW la alt canal (ipoteze pentru - 5V) tăiate de la canal AI0 (ipoteze + 5V) Shi, Cin la - 5V comutaţi C1 Shang de tensiune + 5V, C1 rapid la Cin tarifare, în cele din urmă tensiune pentru (5Vx10-5V) / 11 = 4.09V, jocuri pune uşor de ieșire la 5V variabilă 4.09V, R1 prea mici aduce jocuri pune problema de stabilitate ieşire, în timp ce, de asemenea, va pe jocuri pune producția curentă aduce impactul, efectul puterea de tensiune.
Mai ales cu pompă de sarcină negativă mici pentru a oferi puterea amplificator operaţional-VCC, taxa de pompa de ieşire tensiune scăderea cu sarcină crescut de features that a face efect mai pronunţată. Constatat că amplificator când utilizaţi DC liniară reglementate alimentare, 12 biţi ADC prelevare rezultatele sunt stabile, care rezultă din modificări la 1LSB; în schimb, atunci când se utilizează taxă-pompa de dispozitiv, taxa de pompe de ieşire dacă există nici un filtru, ADC probe cu rezultate zgudui la 3LSB. Dacă măriţi când R1 este 100 ω, C1 = 10Cin, indiferent de când amplificator de ieşire rezistenţă, necesitatea amplificator producția maximă curent (5-4.09) V/100 w = 9.1mA), curent de ieşire maximă este mai mică decât ordinare amplificatoare operaţionale. Dar R1 este prea mare, va reduce semnificativ ADC poate captura frecvenţa semnalului, ADC pe canalul "trace" în timpul amplificator pe C1 şi imposibil de terminat Cin taxă, face diferența dintre prelevarea de probe și amplificator input voltage mai mare va provoca distorsiuni armonice.
În afara din soluția în afară de descrise anterior, şi vă puteţi utiliza următoarele metode:
1. pozitive şi negative puterea de a amplificatoare pe şi îndepărtarea de 10 ~ 22 μ f condensator pentru a reduce unda de aprovizionare în afara de putere, şi o condensatori ceramice mici de 0,1 ~ 1 μ f, prin rolul de înaltă frecvenţă decuplare condensator 0.1 ~ 1 μ f, capacitate de încărcare evitate efect pe puterea de un moment de tarifare. Efecte similare cu putere şi chips-uri digitale între condensator de decuplare.
2. creşterea rezistenţei front-end ADC R1, în figura 2, reduce producţia de amplificator operaţional curent, poate juca un rol în filtrarea. R1, apoi, desigur, va descompunere prin amplificator semnal.
Influenţa comutare sursa de alimentare pentru surse de referință şi soluţii
ADC chip să referinţă externă surse, surse de referinţă externă de alimentare cu energie, trebuie, de asemenea, trimiterile abordarea precedent, luând intrare plus filtru măsuri. În timp ce notă, în apropierea continuă (SAR) tip chip ADC, ca TLC2543 cip, prelevarea de probe, şi păstraţi Hou interne fiecare conversie de tensiune, sunt nevoile va tensiune de colectare şi sursă de referinţă de secundă, şi sfert, şi unul-al optulea, comparaţie combinaţie de fază, determină rezultatele n pic ADC corespunzătoare subsecţiunea (n-1) bit, şi subsecţiunea (n-2) bit,, referinţă sursă min presiune este prin aplicarea condensator.
Deci, de conversie a fiecărei surse de referință VREF este impusă de comutator tensiune de separare corespunzătoare pe condensator, sursă de referinţă, veţi vedea o schimbare de încărcare capacitiv, care duce la problema menţionate mai sus. Dacă ADC cip tampon circuit fără sursă de referinţă, sursă de referinţă externă când capacitatea de încărcare capacitiv nu este de ajuns, ai nevoie de referinţă externă sursă de ieşire port, un tampon, Panasonic Lumix DMC-GF3 Battery Charger apoi printr-un circuit RC ADC cip de referinţă sursă de intrare. Alte metode de tratament, după cum este descris mai sus, cum ar fi puterea port pe surse de referinţă externă, şi ridica un 10 ~ 22 a 0,1 ~ 1 μ μ f condensator şi f mici din ceramică condensatori.
Scurt rezumat a acestui articol
Deşi acest articol pentru ras ADC pentru analiză, prelucrare, principiile de aplicare, a valorii de referinţă pe ADC. O analiză atentă a toate aspectele legate de locul de muncă, anumite răspuns, sistem de achiziţie analogic de comutare alimentare ieftine, şi de colecţie excelentă performanţă.
| share | 0 comentarii |





