MSP430 Eingangsimpedanz SD16

[Maddin (Gast)]

Hallo,

ich verwende einen F2013 um testweise eine Gleichspannung mit 1V zu 
messen. Problem ist, dass dabei bei Start der Messung diese Spannung um 
ca. 300mV einbricht. Ist die Wandlung beendet, steigt diese wieder auf 
die 1V.

Wird hingegen der F2012 mit seinem SAR Wandler genutzt geschieht dies 
nicht.

Der Eingangswiderstand des SD16 liegt bei 200kOhm laut Datenblatt. Die 
Eingangskapazität bei 1,2pF.

Die zu messende Spannung wird über einen Spannungsteiler an 3.3V mit 47k 
und 22kOhm erzeugt.

Die Wandlung dauert auch sehr lange (ca. 20us). Ich frage mich wie man 
damit Abtastraten von größer 20kHz erreichen soll. Laut 
Datenblatt/Userguide soll das ja ohne Probleme möglich sein.

Ist so ein Verhalten für den SD16 normal? Wenn ja, inwiefern kann man so 
ein Verhalten gebrauchen wenn Signale so derart beeinflusst werden?

Sind 200kOhm vielleicht zu wenig für meine Signalequelle (47KOhm)? Wieso 
funktioniert es dann jedoch mit dem SAR im F2012? Hat dieser eine 
größeren Eingangwiderstand? Steht leider nicht im Datenblatt.

Wenn weitere Infos benötigt, fragen.

Gruß

[Maddin (Gast)]

Die Flanken des orangen Signals, kennzeichen den Start der Messung.

[Bernd N (Gast)]

>> ich verwende einen F2013 um testweise eine Gleichspannung mit 1V zu
>> messen.

Dir ist schon klar das der Eingangsspannungsbereich bei 0 - 0.6 V liegt 
und der F2013 hat ebenso keinen "Input Buffer".

[Stefan (Gast)]

Maddin schrieb:
> Der Eingangswiderstand des SD16 liegt bei 200kOhm laut Datenblatt. Die
> Eingangskapazität bei 1,2pF.

Die 200kOhm sind nur ein Wert der aus Eingangskapazität und Wandlertakt 
berechnet wird und nicht ein wirklicher Eingangswiderstand.
Die Eingangskapazität wird immer wieder aufgeladen. Über einen längeren 
Zeitraum betrachtet mitteln sich die Einganspulse zu einem Strom aus dem 
sich eine Art Eingangswiderstand berechnen lässt und dieser ist im 
Datenblatt angegeben.

[Bernd N (Gast)]

Das kommt schon hin wenn man es nachrechnet.

>> dass dabei bei Start der Messung diese Spannung um ca. 300mV einbricht

Berechnet man den Spannungsteiler bei angegebener Eingangsspannung so 
ergibt sich für den unbelasteten Teiler eine Spg. von 1.05 V.

Mit einem Eingangswiderstand von 200k sinkt die Spg. dann auf 0.754V ab 
und das entspricht in etwa deiner beobachtung.

[Maddin (Gast)]

Bernd N schrieb:
> Dir ist schon klar das der Eingangsspannungsbereich bei 0 - 0.6 V liegt


Ok, dann habe ich das falsch verstanden. Ich dachte, weil ich nur mit 
+Ax messe und eben nicht wirklich differentiell (also mit beiden 
Analog-Eingängen des entspr. Kanals) kann ich mit doppeltem Vsfr messen.

Bernd N schrieb:
> und der F2013 hat ebenso keinen "Input Buffer".

Ja das weiß ich.


Stefan schrieb:
>Die 200kOhm sind nur ein Wert der aus Eingangskapazität und Wandlertakt
>berechnet wird und nicht ein wirklicher Eingangswiderstand.

Ja, aber für einfache Bedingungen wie hier kann man mit diesem Wert doch 
so rechnen als bestünde der ADC Eingang rein aus einer Kapazität und R. 
Beide bestimmen das Einschwingverhalten bei Start der Messung. Und für 
kleines C wie hier (weil kein Abtast-Halte Glied vorhanden) kann ich 
allein mit R rechnen wie Bernd N. es getan hat.

Bernd N schrieb:
> Berechnet man den Spannungsteiler bei angegebener Eingangsspannung so
> ergibt sich für den unbelasteten Teiler eine Spg. von 1.05 V.
>
> Mit einem Eingangswiderstand von 200k sinkt die Spg. dann auf 0.754V ab
> und das entspricht in etwa deiner beobachtung.

Ich hatte es auch so gerechnet und dann angenommen, dass dies so nicht 
möglich sein kann weil ich irgendwo den Haken an der Sache übersehen 
habe. Ich denke ich hab diesen nun:

Der Sigma-Delta Typ wird auf Grund seiner guten Auflösung und 
Noise-Shaping Eigenschaften vorrangig in der Audi-Technik verwendet. Die 
Signalquellen dafür sind meist Nierderohmig (richtig?). Man müsste um in 
meinem Fall richtig zu messen also zb. mittels OPV das Signal/ die 
Spannung mit einem Impedanzwandler anpassen.

Natürlich sollte dabei der Eingangsspannungsbereich nicht überschritten 
werden ;)

Sind meine Schlussfolgerungen so richtig?

Gruß

Maddin

[Bernd N (Gast)]

Im wesentlichen ja wobei du die 16 BIT vergessen solltest. Überleg mal, 
0.6V bei 16 BIT das geht nicht wirklich gut und das kann man auch aus 
dem Datenblatt lesen denn S/N wird hier mit 84db statt mit 96 db 
angegeben.

Was deine Überlegung zu niederohmigen Quellen angeht so liegst du 
richtig.