مدار ورودی برای مبدل آنالوگ به دیجیتال

[siyavash2k]

سلام
دنبال ی مدار برای ورودی مبدل آنالوگ به دیجیتال همراه با تحلیلش هستم.
مدارات زیادی وجود داره ولی متاسفانه نتونستم از هیچکدومشون استفاده کنم. چون دنبال یک مدار هستم که بتونه ورودی از 0 تا 10 ولت را پوشش بده. لازم به ذکر هست که adc من با 3.3 ولت کار می کنه. اگر از تقسیم مقاومتی استفاده کنم فکر می کنم که برای اندازه گیری ولتاژهای پایین دچار خطا بشم. از دوستان اگر کسی نظری داره خوشحال میشم که ارائه کنه.

[HS1386]

سلام
دنبال ی مدار برای ورودی مبدل آنالوگ به دیجیتال همراه با تحلیلش هستم.
مدارات زیادی وجود داره ولی متاسفانه نتونستم از هیچکدومشون استفاده کنم. چون دنبال یک مدار هستم که بتونه ورودی از 0 تا 10 ولت را پوشش بده. لازم به ذکر هست که adc من با 3.3 ولت کار می کنه. اگر از تقسیم مقاومتی استفاده کنم فکر می کنم که برای اندازه گیری ولتاژهای پایین دچار خطا بشم. از دوستان اگر کسی نظری داره خوشحال میشم که ارائه کنه.

با سلام و درود
شما میخوایید که رزولوشن یک مبدل ADC رو به وسیله یک قطعه یا مدار خارجی افزایش بدید ، در حالی که ممکن نیست.
به جای این کار میتونید از تکنیک Analog Zooming استفاده کنید یا اینکه از ADC با رزولوشن بالاتر استفاده کنید.

[siyavash2k]

سلام و سپاس فراوان از اینکه پاسخ دادید.
اصلا بحث افزایش رزولوشن نیست. میخوام دامنه ورودی بیشتر از ولتاژ تغذیه adc باشه.

[HS1386]

سلام و سپاس فراوان از اینکه پاسخ دادید.
اصلا بحث افزایش رزولوشن نیست. میخوام دامنه ورودی بیشتر از ولتاژ تغذیه adc باشه.

خب ساده ترین و معمول ترین راه برای انجام این کار استفاده از تقسیم مقاومتی هست.
در بعضی موارد و شرایط اگر ترکیبی با آپ امپ یونیتی گین استفاده بشه بهتره.
اگر هم میخوایید ولتاژ منفی هم اندازه بگیرید بحثش فرق میکنه.

[siyavash2k]

تقسیم مقاومتی خیلی دقیق نیست و در حالتی که سیگنال ما دامنه کمی داشته باشه کار را بدتر می کنه.

[HS1386]

تقسیم مقاومتی خیلی دقیق نیست و در حالتی که سیگنال ما دامنه کمی داشته باشه کار را بدتر می کنه.

احتمالا الان منظورتون رو درست متوجه شده باشم.
شما نیازمند تکنیک اتورنج کردن هستید ، برای مثال وقتی که ولتاژ ورودی بین ۰.۳۳ تا ۳.۳ ولت باشه بهره ورودی ۱ باشه ، یعنی در ولتاژ ارسال شده به ADC نه تقویتی صورت بگیره و نه تضعیفی.
وقتی هم که زیر ۰.۳۳ ولت باشه بهره تقویت ۱۰ باشه ، یعنی ولتاژ ورودی ۱۰ برابر تقویت بشه و به ADC ارسال بشه.
وقتی هم ورودی بالای ۳.۳ ولت باشه بهره ۰.۱ باشه یعنی ۱۰ برابر تضعیف کنه.
البته در مثالی که بالا گفتم ، ولتاژ مرجع ۳.۳ ولت مثال زدم و پله ها ضریب ۱۰ هستن و اگر کار شما حساس هست میتونید از پله های ۵ یا ۲ تابی هم استفاده کنید.

[siyavash2k]

دقیقا همینطور هست. کاملا درست متوجه شدید. الان که متوجه منظورم بنده شدید می خوام مسئله را باز کنم و دقیقتر توضیح بدم.
مدار adc با واتاژ 3.3 ولت تغذیه میشه. می خوام با این مبدل adc ولتاژ هایی با دامنه میلی ولت را به صورت دقیق اندازه گیری کنم. در عین حال می خوام ولتاژهایی با دامنه 10 ولت را هم اندازه گیری کنم. الان دو تا موضوع داریم.
1. نیاز به مداری در ورودی adc داریم که هم تقویت کند و هم تضعیف. چون نهایتا adc می تونه 3.3 را بخونه.
2. اگر دامنه ولتاژ اندازه گیری به 10 ولت برسه قاعدتا تقویت کننده های عملیاتی هم باید با بیشتر از این ولتاژ تغذیه بشن. می خوام ترجیحا با ولتاژ پایین تغذیه کنم و چند تا سطح ولتاژ نداشته باشم. چون نیاز به المان های بیشتر برای تولید این ولتاژ ها می باشد.

از اینکه پاسخ دادید ممنونم و از اینکه متوجه منظور بنده شدید خوشحالم.
برای حل این معضلات مداراتی پیدا کردم و درانتهای بحث ارائه می کنم. شاید کارگشای دوستان باشد.

[HS1386]

دقیقا همینطور هست. کاملا درست متوجه شدید. الان که متوجه منظورم بنده شدید می خوام مسئله را باز کنم و دقیقتر توضیح بدم.
مدار adc با واتاژ 3.3 ولت تغذیه میشه. می خوام با این مبدل adc ولتاژ هایی با دامنه میلی ولت را به صورت دقیق اندازه گیری کنم. در عین حال می خوام ولتاژهایی با دامنه 10 ولت را هم اندازه گیری کنم. الان دو تا موضوع داریم.
1. نیاز به مداری در ورودی adc داریم که هم تقویت کند و هم تضعیف. چون نهایتا adc می تونه 3.3 را بخونه.
2. اگر دامنه ولتاژ اندازه گیری به 10 ولت برسه قاعدتا تقویت کننده های عملیاتی هم باید با بیشتر از این ولتاژ تغذیه بشن. می خوام ترجیحا با ولتاژ پایین تغذیه کنم و چند تا سطح ولتاژ نداشته باشم. چون نیاز به المان های بیشتر برای تولید این ولتاژ ها می باشد.

از اینکه پاسخ دادید ممنونم و از اینکه متوجه منظور بنده شدید خوشحالم.
برای حل این معضلات مداراتی پیدا کردم و درانتهای بحث ارائه می کنم. شاید کارگشای دوستان باشد.

اگر بتونید تغذیه دوبل مهیا کنید، میتونید از ۲ طبقه تقویت کننده وارونگر ( اینورتر ) استفاده کنید که بهره رو میتونید از حدود ۰ تا جایی که آپ امپ اجازه میده ، تنظیم کنید.
اگر هم امکان تغذیه دوبل رو ندارید ، میتونید از یک مرحله تقویت کننده غیر وارونگر با بهره ۱ تا جای لازم استفاده کنید ، در ورودی هم باید تقسیم مقاومتی ۳ به ۱ استفاده کنید تا امکان اندازه گیری ولتاژ بالای ۳.۳ ولت رو داشته باشید.
در هر دو حالت ، میتونید از آیسی مالتی ملکسر مثل 4052 برای انتخاب بهره تقویت و تضعیف استفاده کنید.
البته این هم بگم که قبلا چنین مداری ( البته پیشرفته تر ) برای پروژه اسیلوسکوپ یکی از دوستان همین انجمن طراحی کردم ، که میتونید ازش با اندکی تغییر استفاده کنید یا اینکه ازش الهام بگیرید.
این هم لینک:

https://github.com/Electronic-6502/RpiPicoOsciloscope/blob/main/hardware/V2.1.1/RP-Pico-Scope.pdf