implementación de ADC

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QuierodetectarlatensiónatravésdelaresistenciaR1(esdecir,convertirlaenformadigital).Solotengocomparadoresdisponiblesconmigoyningúnotrohardware(ADCnoestádisponible).¿HayalgunamaneradequepuedadigitalizarestevoltajeatravésdeR1.desdeelcircuitopodemosverquelasalidadelcomparadoriríade0-5VyaquelatensiónV1varíade0-5Vosilatensiónsefijaa5V,lasalidasiempreseráalta(5V).Demanerasimilar,sihacemosquelacorrientefluyaenladirecciónopuesta,lasalidairáde0a-5Vopermaneceráa-5Vcuandonosevaríeelsuministro.porloqueelcomparadoractúacomounADCde1bit.PeroserequiereunasalidamultibitparadetectarlatensiónvariableenR1.LosdatosdigitalesdebensertomadosenunFPGA.Asíquecualquiersugerenciaenestesentido.

La segunda imagen es la solución que encontré FPGA ADC . Esto también utiliza una entrada analógica de un solo extremo, mientras que tengo una entrada diferencial a través de una resistencia.

EDITAR #

  • Así que de nuevo estoy adjuntando un diagrama de circuito para aclarar las cosas La carga que se muestra no es la carga real. El voltaje a través del sensor de corriente se debe convertir a digital y tengo disponible un ADC delta sigma simple que se realizará utilizando los receptores LVDS en el FPGA. Entonces, ¿cómo convertir este voltaje diferencial en digital usando delta sigma ADC? El propósito de todo esto es que tengo que detectar la corriente de carga y descarga de una batería de ión litio usando un fpga que cabe en un dispositivo portátil. Por eso, quiero mantener los componentes externos a un mínimo y el fpga usa un ADC delta sigma hecho en la moda mostrada en el diagrama de bloques de ADC
pregunta user22348

5 respuestas

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Puede usar el comparador para crear un Delta Sigma ADC .

Debe desconectar la entrada negativa del comparador de la tierra y conectarla a una salida digital filtrada de paso bajo de su lógica digital (FPGA).

EDITAR:
La segunda foto de tu publicación (creo que agregaste más tarde) es exactamente lo que mencioné anteriormente. Representa un ADC Delta Sigma. (Así que creo que ya no necesito proporcionar ninguna referencia. Por cierto, encontrarás suficientes referencias si buscas en la web con el "Convertidor Delta Sigma").

El diagrama de bloques, sin embargo, muestra algo que me hace pensar:
hay un receptor LVDS en el que esperaría un comparador analógico.

Un receptor diferencial es una especie de comparador, pero dudo que sea adecuado para esta aplicación. Para su propósito original como receptor diferencial, solo tiene que ser rápido pero no muy exacto con respecto al voltaje diferencial (offset) y probablemente tenga una histéresis considerable.

Un comparador de precisión sería más apropiado.

    
respondido por el Curd
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Puede acoplar la señal que se va a medir a un grupo de comparadores, cada uno con un valor diferente de voltaje de umbral.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La tensión de umbral está determinada por cada uno de los divisores resistivos conectados a la tensión de referencia. A medida que la señal a medir varíe, los diferentes comparadores cambiarán y el valor del conjunto de salida representará una señal de codificación. Dependiendo de la forma de codificación buscada, puede ser necesario agregar lógica a la salida de los comparadores.

    
respondido por el Martin Petrei
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No me queda claro qué es lo que estás tratando de hacer o cuáles son tus limitaciones, voy a asumir que quieres agregar algo pasivo (componentes mínimos) a un FPGA existente y ver si puedes Consigue un ADC barato y sucio. De lo contrario, no habrías publicado esa segunda foto.

Creo que lo que te falta en tu segunda imagen es cómo esto podría funcionar. Simplemente es un circuito de carga RC con un comparador para detectar cuándo el voltaje comparado alcanza un umbral (desconocido). El conteo interno (es decir, el tiempo) le dará una relación exponencial al voltaje (o \ $ 1-e ^ {- t / {RC}} \ $).

En su caso, utilizando la entrada LVDS, supongo que está utilizando la terminación diferencial de la entrada como resistencia de tramposo y luego desea hacer algo similar.

La solución para usted probablemente será conducir la salida a un riel (ya sea tierra o Vss o, alternativamente, ambos - primero uno y luego el otro) y luego triplicarlo para que el conductor no pueda influir en la curva RC que ve. Luego colgaría un condensador de la entrada de medición.

El problema con esto es que la entrada solo tirará a Vin_ + y podría haber problemas con la polaridad. A menudo estas entradas tienen histéresis alrededor de V + = Vin. En cuyo caso es posible que necesite agregar un pull up.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Será barato, sucio y propenso a cambios de temperatura y procesos. Pero se convertirá.

    
respondido por el placeholder
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Quiero detectar el voltaje a través de la resistencia R1 (es decir, convertirlo   en forma digital). Solo tengo comparadores disponibles conmigo y no   otro hardware (ADC no está disponible). ¿Hay alguna manera de que pudiera   Digitalizar este voltaje a través de R1.

Puedes hacer un convertidor de flash y generar un código de termómetro, o configurar un grupo de comparadores en la lógica que necesitarías para convertir el código del termómetro en binario, BCD o cualquier otra forma que necesites para ingresar a tu FPGA.

  

Desde el circuito podemos ver el   La salida del comparador iría de 0 a 5 V, ya que la tensión V1 varía.   desde 0-5V

NO ES VERDADERO !

La salida del comparador será alta siempre que la entrada + sea más positiva que la entrada, y baja cuando la entrada - sea más positiva que la entrada +.

Además, la forma en que lo dibujó asegurará que no importa el voltaje en R1, la salida del comparador siempre será alta.

    
respondido por el EM Fields
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Decir que no puede usar un A / D porque no está disponible no es una razón válida. Quizás ninguna tienda local en su área tenga A / D, pero ciertamente están disponibles en muchos lugares a los que se puede acceder a través de Internet.

Si el propósito, como usted dice, es convertir un voltaje en un número, vaya a obtener un A / D y deje de quejarse de que no tiene uno.

Si quieres crear tu propia A / D para aprender, por diversión o por cualquier razón personal, está bien. Pero, entonces tienes que decirlo para obtener respuestas relevantes porque ese es un problema muy diferente al que trataste.

    
respondido por el Olin Lathrop

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