caída de voltaje en el multiplexor analógico

Navega tus respuestas
3

Estoy usando un multiplexor analógico CD4051 para interactuar con ADC. El sistema multiplexa a partir de 8 entradas configuradas de forma idéntica.

El voltaje en un pin X del multiplexor aparece exactamente como en el pin COM hasta que se encuentra por debajo de aproximadamente 1V.

Sin embargo, a medida que aumenta por encima de 1 V, el desplazamiento (caída de voltaje) comienza a aumentar gradualmente con el voltaje de entrada.

2V en el pin Ch X lleva a 1.98V en el pin COM.

La tensión de alimentación tanto para ADC como para el multiplexor analógico es 3.3V

El Ron del multiplexor analógico es de 125 ohmios, pero prácticamente no fluye corriente a través de él, ya que la impedancia de entrada del ADC es de 6M ohmios.

Intenté quitar la resistencia 1K que conecta el pin COM y la entrada ADC, pero el voltaje de caída aumentó a 30mV desde 20mV.

El resultado es que hay alrededor del 1% de no linealidad. ¿Qué está mal y cómo debo mejorarlo?

    
pregunta Steve

2 respuestas

5

Preste atención a los comentarios de Andy sobre la impedancia de entrada dinámica de su ADC, que es casi seguramente un problema dadas sus mediciones, pero hay otro problema importante.

Usted declara que el Ron es de 125 ohmios, pero ese es el valor típico con un Vss-Vee = 15V. Su situación es completamente diferente, y si en realidad está usando un CD4051, solo apenas funcionará correctamente desde 3.3V y Ron no tiene ninguna garantía (solo se garantiza que sea inferior a 1050 ohms a 5V , y 1.2K a 85 ° C). Ni siquiera se da una figura típica. Te encuentras bien en aquí hay dragones .

Le sugiero que agregue un búfer (seguidor de voltaje del amplificador operacional) después de el multiplexor para aislar la carga dinámica del ADC (normalmente es una función lineal de la tasa de muestreo) ) y sustituye un 74HC4051 por el CD4051 .

    
respondido por el Spehro Pefhany
1

La salida de su amplificador operacional está atenuada (20 ky 10 k) y esto agrega aproximadamente 7 kohm a la resistencia efectiva del multiplexor. Dado que la entrada ADC se establece como que tiene una impedancia de entrada de 6 Mohms, inmediatamente se le induce un error del 0,1%. Está bien que se comen de forma significativa en cualquier presupuesto de error, pero no representa el 2%.

Sin embargo, dado que es probable que esté utilizando el multiplexor para funcionar alrededor de las 8 entradas con bastante rapidez, el condensador de 100 nF tardará bastante tiempo en recargarse para cada entrada. La impedancia de la fuente efectiva (7 kohms) X capacitancia da un tiempo de CR de 0,7 ms, pero para cargar la tapa correctamente se necesitan alrededor de 10 * CR, lo que equivale a 7 ms.

Por supuesto, puede estar haciendo una medición estática y también puede estar inferiendo el voltaje de entrada utilizando el valor digital producido por el ADC. Estas cosas son desconocidas leyendo tu pregunta.

También hay otro problema: el ADC puede especificarse estáticamente como que tiene una impedancia de entrada de 6 Mohms, pero dinámicamente este valor puede disminuir significativamente a unos pocos kohms al medir (escanear) y si está realizando mediciones estáticas (pero activando repetidamente el ADC) esto puede inducir otro error. La conclusión es que verifique dos veces la especificación del ADC.

  

Intenté quitar la resistencia 1K conectando el pin COM y la entrada ADC, pero el   voltaje de caída aumentado a 30mV desde 20mV

Esto me indica que estás viendo un error de escaneo.

    
respondido por el Andy aka

Lea otras preguntas en las etiquetas

obteniendo un error de para bucles en vhdl ¿La señal GPS PPS corresponde al tiempo de datos?