АЦП Texas Instruments ADS1252 с однополярным входным сигналом

[nik-e]

Доброго времени суток.

Решил опробовать АЦП ADS1252 с однополярным входным сигналом.
Использовал рекомендации из поста https://kazus.ru/forums/showthread.php?t=100549

Подключение АЦП приведено на картинке ниже.
Vref = 1,5 В, -Vin подключен к Vref = 1,5 В,
входной сигнал 0-3 В.
Уровни напряжений Vref и +Vin идут с операционных усилителей.

При уровнях напряжения на +Vin получаются следующие значения:
+Vin = 0 В - код 8009DD (логично - верно)
+Vin = 0,5 В - код AA42FD (логично - верно)
+Vin = 1 В - код D57F57 (логично - верно)
+Vin = 1,5 В - код FFF86D (ожидалось 0)
+Vin = 1,6 В - код FED12A (ожидалось положительное значение 88889)
между 1,5 В - 3.0 В коды с АЦП получаются в диапазоне FEC000 - FEFF00 в хаотическом порядке. Ожидались значения от 0 до 7FFFFF

Ощущение, что положительный фронт диф. сигнала обрабатывается некорректно.
Тестировал на 2 микросхемах ADS1252.

Прошу подсказать:
1) Верно ли построена схема подключения ADS1252?
2) Правильны ли мои ожидания на счет выходного кода при изменении сигнала от 0 до 1,5 и от 1,5 до 3 В (800000...FFFFFF и 000000...7FFFFF) при описанном подключении?
3) Возможно я не понимаю чего-то, прошу подсказать в какую сторону двигаться.

[RECTO]

между 1,5 В - 3.0 В коды с АЦП получаются в диапазоне FEC000 - FEFF00 в хаотическом порядке.

Вполне ожидаемо. Поскольку у вас (+Vin) больше (Vref).

[nik-e]

Вполне ожидаемо. Поскольку у вас (+Vin) больше (Vref).

RECTO, спасибо за ответ!

Мне кажется, что вывод 8 Vref дает установку диапазона измеряемого значения АЦП для дифференциального сигнала по линиям -Vin, +Vin.
По приведенной мной схеме, дифференциальный сигнал изменяется от -1,5 до +1,5 В.

Если вывод 8 АЦП подключить к 3 В, а линию 2 -Vin оставить на 1,5 В, то выходной код при +Vin = 0 получается С020С5 (близкий к значению BFFFFF равный половине диапазона отрицательной ветви АЦП).
Положительного кода не было зафиксировано.

[RECTO]

Мне кажется, что вывод 8 Vref дает установку диапазона измеряемого значения АЦП для дифференциального сигнала по линиям -Vin, +Vin.

Он не то, чтобы как-то там "даёт установку", это именно физический уровень напряжения, относительно которого производится преобразование.

Если вывод 8 АЦП подключить к 3 В, а линию 2 -Vin оставить на 1,5 В, то выходной код при +Vin = 0 получается С020С5 (близкий к значению BFFFFF равный половине диапазона отрицательной ветви АЦП).
Положительного кода не было зафиксировано.

Ну, всё логично - поскольку в данном случае (-Vin) больше (+Vin) на величину Vref/2. Если поднимите +Vin с 0 до 3 вольт, получите значение примерно 400000h. Т.е., теперь уже (+Vin) больше (-Vin) на величину Vref/2.

А вы уверены, что вам нужен АЦП именно с дифференциальными входами?..

[nik-e]

Vref - физический уровень напряжения, относительно которого производится преобразование. Т.е. входной диф.сигнал по абсолютному значению не должен превышать Vref, чтобы полученное измерение не вышло за диапазон разрядности АЦП.
Т.е. при Vref = 1,5 В входной сигнал между +Vin и -Vin должен лежать в диапазоне 1,5 В. При -Vin = const = 1,5 В +Vin может быть в диапазоне 0 - 3 В. Это указано в документации на АЦП и рекомендациях поста - https://kazus.ru/forums/showthread.php?t=100549

Но я не пойму почему
при -Vin = 1,5 В и +Vin = 1,4 В (абсолютное значение 0.1 В - отрицательное) значение с АЦП отрицательное и правильного размера, а
при -Vin = 1,5 В и +Vin = 1,6 (абсолютное значение 0.1 В - положительное) значение с АЦП не положительное и не правильного размера.
Эта ситуация аналогична для Vref = 1,5 В и 3 В.
Почему нет положительных значений?

[nik-e]

при -Vin = 0 В и +Vin = 0,5 В (абсолютное значение 0,5 В - положительное) значение с АЦП не положительное и не правильного размера.

[RECTO]

Т.е. входной диф.сигнал по абсолютному значению не должен превышать Vref, чтобы полученное измерение не вышло за диапазон разрядности АЦП. Т.е. при Vref = 1,5 В входной сигнал между +Vin и -Vin должен лежать в диапазоне 1,5 В.

Нет. При Vref = 1,5 В каждый из сигналов на (+Vin) и (-Vin) не должен превышать 1,5 вольта (а не их разница). То есть, что фактически происходит: АЦП преобразует оба сигнала на (+Vin) и на (-Vin) в диапазоне от 0 до Vref. Получаются два независимых значения от 0 до 7FFFFFh. Далее, производится вычитание одного значения из другого и результат передаётся вам...

при -Vin = 0 В и +Vin = 0,5 В (абсолютное значение 0,5 В - положительное) значение с АЦП не положительное и не правильного размера.

Должно получаться положительное значение. Проверяйте внимательно схему. Может, у вас (-Vin) по-прежнему как-то соединено с Vref, как на первой схеме?..

[nik-e]

Нет. При Vref = 1,5 В каждый из сигналов на (+Vin) и (-Vin) не должен превышать 1,5 вольта (а не их разница). То есть, что фактически происходит: АЦП преобразует оба сигнала на (+Vin) и на (-Vin) в диапазоне от 0 до Vref. Получаются два независимых значения от 0 до 7FFFFFh. Далее, производится вычитание одного значения из другого и результат передаётся вам...

Из документации на ADS1252 следует.
The differential inputs of the ADS1252 are designed to
accept differential signals; however, each analog input voltage
must stay between –0.3V and VDD. With a reference
voltage at less than half of VDD, one input can be tied to the
reference voltage, and the other input can range from 0V to
2 • VREF. By using a single op amp circuit featuring a single
amplifier and four external resistors, the ADS1252 can be
configured to accept bipolar inputs referenced to ground. The
conventional ±2.5V, ±5V, and ±10V input ranges can be
interfaced to the ADS1252 using the resistor values shown in
Figure 1.


Если у нас сигнал +-2,5В и следуя рекомендациям для R1 и R2, то на вход +Vin будет подаваться диапазон напряжений от 0 до 5В. Т.е. уровни напряжений (+Vin) и (-Vin) могут лежать вне значений Vref, важно только диф. значение между ними.

Возможно, сбор данные с АЦП идет некорректно, но ведь отрицательную половину всю верно получаю. Где же положительная затерялась...

[RECTO]

Из документации на ADS1252 следует.

Если у нас сигнал +-2,5В и следуя рекомендациям для R1 и R2, то на вход +Vin будет подаваться диапазон напряжений от 0 до 5В. Т.е. уровни напряжений (+Vin) и (-Vin) могут лежать вне значений Vref, важно только диф. значение между ними.

Оно, конечно, следует. Но вы сами убедились, что по факту у вас это не работает...

Возможно, сбор данные с АЦП идет некорректно, но ведь отрицательную половину всю верно получаю. Где же положительная затерялась...

Я всё-таки повторю вопрос - вы уверены, что вам нужен именно такой АЦП, т.е. с дифференциальными входами? Выбор ADS1252 принципиален?

[Godzilla82]

А правильно ли вы считываете данные с АЦП? Покажите кусок кода, отвечающий за считывание и вывод результата.