那款ADC芯片适合DIY高位表？

wildonkey · 发表于 2009-9-26 10:49:34

看了老大的文章，有点DIY高位表的念头。3458A都推出N年没动过，这些年IC技术的大幅进步它也该升级了。DIY高精度万用表的核心是优秀的ADC芯片，主要表现为分辨率高，线性好，稳定性好。网上几家大ADC公司逛了一圈，TI公司的ADS1259线性好，24位分辨率，温漂小于1ppm，但可能是新出款，资料尚不详细。
http://focus.ti.com.cn/cn/docs/prod/folders/print/ads1259.html

此外，目前能买到的精度最高、线性也好的ADC芯片是TI公司的ADS1281/1282，31位的，前者单通道后者双通道，积分非线性误差典型值是0.6~0.5ppm（最大值为5ppm），功耗12~25毫瓦，温漂较大，达到几个ppm。如能想法恒温并且纠正其非线性，都能出9位表了

http://focus.ti.com.cn/cn/docs/prod/folders/print/ads1281.html
国内可买到
http://shop.icbuy.com/product/show/34579.html

jackrao · 发表于 2009-9-26 11:03:16

高位表的ADC电路都不是用现成的ADC芯片做的，而是分立元件构成的多积分ADC，低位表才用现成的ADC芯片。

yjm2000 · 发表于 2009-9-26 11:51:02

支持DIY高位表！

jinma · 发表于 2009-9-26 13:05:33

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

jinma · 发表于 2009-9-26 13:06:48

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

chenang39 · 发表于 2009-9-26 13:40:52

高人，期待DIY。

lmserver · 发表于 2009-9-26 14:02:44

我看了34410的板上面根本就没高位ADC，倒是有8BIT和10BIT的ADC，应该是分段采样。

逆风草 · 发表于 2009-9-26 14:45:45

支持DIY！！！

qinchang · 发表于 2009-9-26 18:03:04

哪位上个国产表的内部图瞧瞧

xiazhengwu · 发表于 2009-9-27 01:00:24

引用第6楼lmserver于2009-09-26 14:02发表的 :
我看了34410的板上面根本就没高位ADC，倒是有8BIT和10BIT的ADC，应该是分段采样。

什么型号？能否介绍下？

chuxp · 发表于 2009-9-27 12:27:30

目前常见到的表通常都是采用双积分（或多重积分）原理的ADC，而现在流行的集成高位ADC一般都采用所谓delta-sigma (ΔΣ)原理，不知道在原理上的不同，是否会导致成品在最终某些性能方面存在差异。
我曾经仔细测试过一种采用24位ΔΣ的数据采集器，每秒采集500个以下时，3个通道的动态范围都能超过130dB，噪声大约2cnt（不到1uV），非线性很小但未计算。如果把它做成直流电压表，大致可达到7位半的水平。

lmserver · 发表于 2009-9-27 12:40:36

引用第9楼xiazhengwu于2009-09-27 01:00发表的 :

什么型号？能否介绍下？

有空照照片上来。

aeon · 发表于 2009-11-7 21:54:18

这是一款5位半万用表的模拟部分。看看是用那类型的ADC？

kofxzz · 发表于 2009-11-8 16:12:07

有人用过ADS1281和1282？我用了1281，实际情况是非常勉强到六位半，位数是挺多，但关键是后面好多位都在跳！而且这个片子的操作过于复杂，我是使用的PINMODE。

zy_sh_npk · 发表于 2009-11-8 17:28:17

ADS1281和1282申请不到样片，我准备申请ADS1255试试。
奇怪怎么ADS1259的资料和样片都没有呢？是全新还没量产的片子吗？

lysoft · 发表于 2009-11-8 17:39:44

1282是无法申请样品的,因为要280一片,TI是小气鬼,不会送你的
于是买有2片1282,准备做测试看看
DS说的31位是"没缺码"而不是精度,精度只有0.5PPM附近,做六位半是肯定没问题的
8位就要做出来评估一下了,SPI总线操作并不复杂的
如果采用恒温+数字补偿,或许真能提高一下?

PS,2^31位=9位了,不乱跳才奇怪啊,偶还没用过,具体情况不好说

lymex · 发表于 2009-11-8 20:42:15

ADS1281，关键是线性不好，典型值尽管不大，但最大值为5ppm，这个就要命了，也就是5位半的水平。
也许在几片IC里能够通过筛选，淘汰线性不好的，但需要精确的测试。

相比之下，34401的线性是2ppm，34420A是0.8ppm，3458A是0.05ppm（均舍去末位不确定度）。

lysoft · 发表于 2009-11-8 21:28:16

非线性的标定也相当麻烦的,总不能每个点都标定吧?

1282的典型INL是0.5PPM,最大是4PPM

偶用的芯片也不少了,最大出现的概论几乎是0,这是最坏的情况嘛,厂家都做足余量的~不过4PPM确实是要命的

还有更好的ADC么?

haisens · 发表于 2009-11-8 21:55:39

做万用表，还是多斜积分的方式比较合适。

lysoft · 发表于 2009-11-8 22:11:33

多斜积分除了8位半,6位半已经可以不再需要多斜积分了
D-S结构的ADS1282足矣取代6位半的多斜积分,集成化,还有数字滤波器,自校准等先进的数字处理技术,速度能上4KSPS,无需迷信老技术

1282的评估板不用2K可以买到,INL用软件处理一下,0.5PPM可以轻松实现,已经超越34420A了
LT的App都说INL 4PPM的2400和2440用软件处理一下就能达到0.8PPM,已经匹敌34420A了
而2400才8PIN,速度慢7SPS而已,还便宜

问题是多斜积分复杂,设计起来难度很大的,用集成化IC就好处理很多了
要是多斜积分这么容易搞定,8位电压表到处能出了

lysoft · 发表于 2009-11-8 22:25:06

必须对电容的特性研究的非常透彻?
电容系列特征即使在一定范围内稳定,但个体特征都有不确定性,高精度如何保证啊?

难带高位表都是每一个都去大量筛选器件做的?这样的话,成本高也能理解的

另外高位表的ADC部分器件还是运放之类的吧?这倒不存在无法购买的问题吧?这还是做不出来,看来没这简单吧
意思就是给你COPY了电路都搞不出一样的东西?这其中恐怕内有玄机吧??

ps 我只是知道中高端示波器无法国产化的原因在于核心ADC芯片是不卖的,所以无法仿造

zy_sh_npk · 发表于 2009-11-9 00:11:00

引用第24楼lysoft于2009-11-08 22:11发表的 :
多斜积分除了8位半,6位半已经可以不再需要多斜积分了
D-S结构的ADS1282足矣取代6位半的多斜积分,集成化,还有数字滤波器,自校准等先进的数字处理技术,速度能上4KSPS,无需迷信老技术

1282的评估板不用2K可以买到,INL用软件处理一下,0.5PPM可以轻松实现,已经超越34420A了
LT的App都说INL 4PPM的2400和2440用软件处理一下就能达到0.8PPM,已经匹敌34420A了
.......

LTC2400是便宜，体积又小，不知道你说的软件处理一下就能到把INL从4PPM到0.8是哪篇应用，能否贴出来看看？

lymex · 发表于 2009-11-9 00:40:10

7135我装过，换了好多积分电容，测试自己的基准最好的只显示9997，是两个聚笨乙烯电容，其它薄膜电容大多在9992到9996之间

lysoft · 发表于 2009-11-9 08:22:56

ADC SETS THE LINEARITY

The ADC’s linearity determines overall DAC linearity. The LTC2400 ADC has approximately 4 ppm nonlinearity. In applications for which this error is permissible,
you can ignore this error. Figure 7’s lower curve shows the ADC’s inherent nonlinearity, along with the firstorder correction you need (upper curve) to get nonlinearity
inside 1-ppm (center curve). If you need true 1-ppm performance, as in Figure 3, you can use software-based correction, which is part of the previously mentioned
comparator code.The software generates the desired “inverted bowl” correction characteristic. You can set the correction to complement the residual nonlinearity characteristics of any individual LTC2400 using DIP switches at the code comparator.

The LTC2410 offers another approach to improved linearity. This LTC2400 variant has improved linearity but specifies a maximum input range of 2.5V.

如果多斜率积分电路没有买不大的器件,为什么无法仿造出来呢?
抄图很容易的哦

haisens · 发表于 2009-11-9 09:02:16

7135,是双斜积分器，积分电容推荐使用CB材质。另不管是双斜还是多谢，积分器的最佳分辨率也就是1mV级别的。7135基准电压一般为1V，出4位半，确实有点难为它了。多斜的意义在于可以延长积分时间而积分器不饱和。从而提高测量精度。

kofxzz · 发表于 2009-11-9 11:33:05

哪位老大能贴个典型的多斜积分的原理图？

小鬼头 · 发表于 2009-11-9 11:54:57

有空研究一下ＨＰ３４５６维修手册（包括原理解释和线路图）以及ＨＰＪ上关于ＨＰ３４５８的ＡＤＣ工作原理专文，可以帮助对高位万用表所用ＡＤ的理解．

lymex · 发表于 2009-11-9 12:54:06

有关多斜积分，要靠一组精确匹配的电阻来实现不同的斜率，这些电阻要求很高，一般要与配套的开关一起做成网络电阻。因此单片积分IC难于胜任。

参考这里：http://bbs.bbcnn.net/read.php?tid=1186
第5帖，有3458A的网络电阻、积分器的原理图、积分器的实际电路图（部分）。

lysoft · 发表于 2009-11-9 13:55:43

电阻电容肯定也能买到或者订购到的

照样没见3458用了多个202Z的电阻

有关多斜积分，要靠一组精确匹配的电阻来实现不同的斜率，这些电阻要求很高>
难道202Z这类还不够?
Vishay可以订购精密匹配电阻的

3458的英文版本ADC原理我看过的,没见什么特别的器件,应该是可以仿造的

zy_sh_npk · 发表于 2009-11-9 14:36:35

对呀，电容应该不难买到的，但是这种精密的比例电阻就难买到了，不知道那里能搞的到，
如果使用塑料块替代的话，不知道行不行。按说只要老化和温飘时，电阻的变化方向是同向的，
稳定性应该比单个的电阻的指标好很多。

不知道这种比例电阻必须使用VHP202Z的电阻吗？（6位半或7位半精度条件下）

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