Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ADC Schaltung aufbauen


von Markus L. (neuling1)


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Hi,

ich bin neu in dem Bereich der Elektrotechnik. Ich wollte mit einem 
Freund ein Projekt gestallten. Wir wollen ein ADC mit einem Signal 
versorgen und über einen Ozilloskop messen.

Wir sind sehr neu in dem Gebiet der Elektrotechnik.

Meine Frage wäre jetzt, wie entwerfe ich den Schaltplan für den ADC?

Wie haben den MAX187 ausgewählt: 
http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX187-MAX189.pdf

Wie kann ich das Layout so gestallten, dass ich so wenig wie möglich von 
der Auflösung von 12 Bit verliere?

Ps: Ich würde den ADC wie auf Seite 8 Figure 3a aufbauen und auch so 
Layouten. Wäre das richtig?


schöne Grüße
Neuling1

von Klaus R. (klara)


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Markus Langhase schrieb:
> Meine Frage wäre jetzt, wie entwerfe ich den Schaltplan für den ADC?
>
Am besten mit der Free-Version von Eagle. 2 Lagen, 100mm x 80mm.

> Wie haben den MAX187 ausgewählt:
> http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX187-MAX189.pdf
>
> Wie kann ich das Layout so gestallten, dass ich so wenig wie möglich von
> der Auflösung von 12 Bit verliere?
>
Zu wenig Spannung -> Verstärken, zuviel Spannung -> Spannungsteiler.

> Ps: Ich würde den ADC wie auf Seite 8 Figure 3a aufbauen und auch so
> Layouten. Wäre das richtig?
Wird schon passen.
Gruss Klaus.

von Harald W. (wilhelms)


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Markus Langhase schrieb:

> Wie kann ich das Layout so gestallten, dass ich so wenig wie möglich von
> der Auflösung von 12 Bit verliere?

Du solltest eher umgekehrt arbeiten, also: Welche Genauigkeit brauche
ich, bzw. mit welcher Genauigkeit kann meine angeschlossene Analog-
schaltung das Eingangssignal liefern, und danach den ADC aussuchen.
Grundsätzlich gilt: Man soll nicht so genau wie möglich, sondern so
genau wie nötig messen.
Gruss
Harald

von Markus L. (neuling1)


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Guten Tag,

ok dann werde ich mal die Schaltung so aufbauen und messen. Mal gucken 
was passiert.

Danke Dir Klaus

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Die Messung sollte so genau wie möglich sein. Wir wissen noch garnicht, 
wie nötig wir es brauchen.

Wir haben uns gedacht, dass wenn wir uns schon einen ADC mit 12 Bit 
aussuchen, dann soll er auch am Ausgang so gut es geht die Auflösung 
bringen.

Ich hab nur gelesen, dass man beim Layouten vieles falsch machen, so das 
man keine gute Auflösung bekommt.

Danke auch Dir Harald


Herzlichste Grüße
Neuling1

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Markus Langhase schrieb:

> Wir haben uns gedacht, dass wenn wir uns schon einen ADC mit 12 Bit
> aussuchen, dann soll er auch am Ausgang so gut es geht die Auflösung
> bringen.
>
> Ich hab nur gelesen, dass man beim Layouten vieles falsch machen, so das
> man keine gute Auflösung bekommt.

[ ] Du kennst den Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit?

von Svenska (Gast)


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> Die Messung sollte so genau wie möglich sein. Wir wissen noch garnicht,
> wie nötig wir es brauchen.

Für "so genau wie möglich" reicht normale Technik nicht aus, denn da 
brauchst du Erfahrung und Zeit, außerdem wird es sehr schnell sehr 
teuer. Deswegen solltest du erst überlegen, was du eigentlich brauchst.

Den Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit kannst du hier 
nachlesen:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Aufl%C3%B6sung_und_Genauigkeit

Ob 12 Bit ausreichen, hängt vom Problem ab. Und wenn sogar 8 Bit 
ausreichen, dann sinkt auch der Aufwand sehr schnell ab. :-)

von Bitflüsterer (Gast)


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@ Markus Langhase

Also jetzt mal ehrlich: Du hast keine Ahnung vom Thema und willst gleich 
beim ersten Schuß eine AD-Wandlerschaltung mit 12Bit und maximaler 
Genauigkeit und Auflösung gestalten.

Das ist absolut unmöglich und auch mit "durchsprechen" hier im Forum 
nicht. Man kann Dir ein paar Tips geben, dass das Ding nicht gleich 
anfängt Tee zu spucken wenn Du es anschaltest, aber das wird es im 
wesentlichen sein.

Also: Erstmal anfangen und probieren. So in ein paar Jahren kannst Du 
dann Super-ADC-Schaltungen basteln, aber nicht so. Das ist Unsinn.

von Bitflüsterer (Gast)


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Wer erzählt eigentlich den Kindern so einen Scheiß, das man nur mal im 
Internet nachgucken braucht und dann mal schnell Super-Duper-Schaltungen 
baut, für die die alten Säcke noch so ein paar Jahre Erfahrung ansammeln 
mussten?
Waren die Alten nur einfach nicht entschloßen genug um das schneller zu 
machen?
Meine Güte.

von Stefan F. (Gast)


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Ich denke, er hat einfach die Gesamt-Komplexität der 12bit Wandlung 
unterschätzt - wo doch 16bit und mehr im Haushalt gang und gäbe sind.

von wendelsberg (Gast)


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Markus Langhase schrieb:
> Die Messung sollte so genau wie möglich sein. Wir wissen noch garnicht,
> wie nötig wir es brauchen.

Dann solltet Ihr das zuerst fertig ueberlegen.
So genau wie moeglich koennt Ihr jedenfalls nicht bezahlen.

wendelsberg

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Von dem max187 gibt es ein Evaluation Kit.

Layout und Schaltung sind da dabei. Den 68HC16 ersetzt du einfach durch 
etwas moderneres deiner Wahl.

von Markus L. (neuling1)


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Guten morgen,

sorry das ich mich nicht vorher melden konnte, hatte viel zu tun.

Das stimmt es gibt ein Evaluation Kit, aber wir wollen das Layout gerne 
selber gestalten, so lernen wir es am besten.

Heute hätte ich mal wieder eine neue Frage! :)

Wir haben den ADC nach dem Schema Figure 3a gestaltet. Die Frage wäre 
jetzt, die Pins Vdd und Ref sind mit Kondensatoren bestückt.

Warum???

Ist es deswegen, weil die Spannung stabil bleiben soll?

Was bedeutet stabil eigentlich?

Ein kleines Beispiel wie ich es mit vorstelle.
Mal angenommen, ich würde meinen ADC mit einem Signal mittels eines 
Funktionsgenerator vorsehen, dann hat doch das Gerät 
(Funktionsgenerator)  eine konstantes Signal. Wie groß ist da die 
Wahrscheinlichkeit, dass das Signal nicht stabil bleibt.

Was wäre dann eine nicht sabile Spannugsquelle (Akku, Batterie)???

Gruß
Neuling1

von Thomas (kosmos)


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Ein Funktiongenerator erzeugt zB eine Sägezahnspannung von 
Konstantspannung kann man da eher nicht sprechen.

von Thomas (kosmos)


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Fangt doch lieber mit etwas ala ADC0804 an um das ganze zu verstehen.

Und wozu sollte man einen ADC an ein Oszi anschließen.?

von Markus L. (neuling1)


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Thomas O. schrieb:

> Und wozu sollte man einen ADC an ein Oszi anschließen.?

Ich benutze den Oszi, weil ich am Ausgang des ADCs den Signalverlauf 
nachvollziehen möchte.

von Klaus D. (kolisson)


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Markus Langhase schrieb:
> Thomas O. schrieb:
>
>> Und wozu sollte man einen ADC an ein Oszi anschließen.?
>
> Ich benutze den Oszi, weil ich am Ausgang des ADCs den Signalverlauf
> nachvollziehen möchte.

So wie sich dieser ganze Thread liest meint der TO wohl einen DAC 
anstelle eines ADC.

Gruss klaus

von Michael H. (mueckerich)


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Ein ADC wandelt eine analoges Signal (z.B. Funktiongenerator Sägezahn) 
in einen Digitalen Wert der dann ja nach Wandler parallel oder seriell 
augegeben wird. Bei paraleller Ausgabe brauchst Du ein Oszi mit 12 
Kanälen (außerordenlich preiswert ;). Bei einer seriellen Ausgabe hilft 
Dir nur ein Oszi mit Logikanalyzer (etwas preiswerter). Hast Du 
überhaupt entwprechendes Equipment?

Ein DAC wandelt einen digitalen Wert in eine Analoge Spannung um.

Was willst Du jetzt?

: Bearbeitet durch User
von Markus L. (neuling1)


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Ich möchte Analog in Digital haben.

Hab aber erst mal ein Netzgerät genommen, wenn diesen aber über eine 
BNC-Buchse anschließe, dann sinkt mein Spannung auf null. Woran liegt 
das? Der mittlere Draht an meiner BNC-Buchse ist doch für das Signal vom 
Netzgerät und der äußere ist für GND oder?

Ich hab diese Buchse hier: 
http://www.google.de/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fcdn-reichelt.de%2Fbilder%2Fweb%2Fxxl_ws%2FC110%2FUG1094W.png&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.reichelt.de%2FBNC-Steckverbinder%2FUG-1094W2%2F3%2F%2Findex.html%3FACTION%3D3%26GROUPID%3D5191%26ARTICLE%3D22019%26SHOW%3D1%26OFFSET%3D16%26&h=430&w=567&tbnid=haAhLCbA4n9hMM%3A&zoom=1&docid=49KBJxwkWEInkM&ei=HqQxU4OIMYeHtQbgrIDwCg&tbm=isch&iact=rc&dur=2153&page=1&start=0&ndsp=29&ved=0CH8QrQMwDQ

Ich verstehe aber nicht warum es nicht funktioniert, kann mir vielleicht 
da jemand helfen?

Gruß
Neuling1

: Bearbeitet durch User
von Walter (Gast)


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Bahnhof?

von Helge A. (besupreme)


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Es ist zwar ein wenig ungewöhnlich, aber du kannst natürlich deine 
Schaltung über eine solche BNC - Buchse mit der Betriebsspannung 
versorgen.

Ungewöhnlich ist es deshalb, weil es wenige Netzgeräte mit BNC - Ausgang 
gibt.

Die Kondensatoren, die auch in der Beispielschaltung drin sind, glätten 
deine Betriebsspannung und auch die Referenzspannung, mit der der ADC 
das Eingangssignal vergleicht. Fehlen diese, mißt du alle Kabel, den 
benachbarten Radiosender und alle Mobiltelefone der Umgebung gleich mit. 
Das wär doof.

Du hast dir einen seriellen ADC ausgesucht. Hast du dir schon eine 
Schaltung ausgedacht, die den Takteingang deines ADC bedient? Ohne kommt 
da nix raus..

von Markus L. (neuling1)


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Mein ADC ist mit einem µC verbunden, über diesen erhält er seinen Takt.
Ich hab ein Netztgerät mit BNC Ausgängen.

von Achim S. (Gast)


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Markus Langhase schrieb:
> Mein ADC ist mit einem µC verbunden, über diesen erhält er seinen Takt.
> Ich hab ein Netztgerät mit BNC Ausgängen.

Ich versuche mal zu übersetzen, was ich verstanden habe:
du hast ein Netzgerät mit BNC-Ausgang und über dieses versorgst du deine 
Schaltung, die im wesentlichen aus ADC und µC besteht. Sobald du die 
Schaltung ans Netzgerät anschließt bricht dessen Ausgangsspannung auf 
Null zusammen.

Soweit richtig?  Dann halte ich folgende Erklärungen für wahrscheinlich:
a) das Netzgerät ist nicht geeignet für die Versorgung deiner Schaltung
b) (die wahrscheinlichere Variante) auf deiner Schaltung ist ein 
Kurzschluss zwischen Versorgungsspannung und Masse. Das kann ein Stück 
Leiterbahn sein oder ein Lötzinnspratzler. Das kann aber z.B. auch ein 
verpolter Elko oder ein anderes falsch angeschlossenes Bauteil sein.

von Markus L. (neuling1)


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Guten morgen,

ich hab mein Fehler gefunden. Es lag nicht an meiner Schaltung, sondern 
am Netzgerät hab jetzt ein anderes Gerät und ea funktioniert wunderbar.

Danke an euch alle für eure Zeit und Geduld.

Gruß
Neuling 1

von Cyblord -. (cyblord)


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Markus Langhase schrieb:
> Guten morgen,
>
> ich hab mein Fehler gefunden. Es lag nicht an meiner Schaltung, sondern
> am Netzgerät hab jetzt ein anderes Gerät und ea funktioniert wunderbar.

Ich frage mich immernoch ob das ominöse "Netzgerät mit BNC Ausgang" 
überhaupt ein Netzgerät war.

von San L. (zwillingsfreunde)


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Markus Langhase schrieb:
> Wir haben den ADC nach dem Schema Figure 3a gestaltet. Die Frage wäre
> jetzt, die Pins Vdd und Ref sind mit Kondensatoren bestückt.
>
> Warum???

Auch wenn da oben schon jemand dazu was geschrieben hat, das Stichwort 
wonach du Googeln kannst ist Stützkondensatoren.

Hier anbei mal der Wikipedia Eintrag dazu:
http://de.wikipedia.org/wiki/St%C3%BCtzkondensator

Und lass dich nicht von den Usern hier im Forum verunsichern. Eine 
12-Bit AD Wandlung ist zwar nicht das einfachste, aber noch lange nicht 
so kompliziert wie hier einige behaupten. Die heutige Technologie 
erlaubt es mit ziemlich wenig Aufwand eine Präzise Wandlung 
durchzuführen.

Eine 12-Bit AD Wandlung war gerade Teil meiner Abschlussarbeit (4. 
Lehrjahr Elektroniker). Die Präzision war sehr gut, eine kleine 
Schwankung von ca. 2 Bits war vorhanden, sprich:

(2.5V / 4096) * 2 = 1,2 mV.

Denke, das dürfte für sehr viele Anwendungen bereits mehr als Genügend 
sein.


Bitflüsterer schrieb:
> Wer erzählt eigentlich den Kindern so einen Scheiß, das man nur mal im
> Internet nachgucken braucht und dann mal schnell Super-Duper-Schaltungen
> baut, für die die alten Säcke noch so ein paar Jahre Erfahrung ansammeln
> mussten?

Das wissen der Menschheit erweitert sich nunmal. Willst du jedes mal das 
Rad neu Erfinden? Es ist nicht verkehrt, in einem Forum nachzufragen. 
Zudem sagte er in seinem Post nicht "Gebt mal Schaltung." sondern hat 
uns lediglich nach Tipps gefragt. Bist doch auch Dankbar wenn dir jemand 
eine Antwort bei einem Thema geben kann, wovon du wenig Erfahrung hast, 
oder etwa nicht?

So far...

Gruss.

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