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[求助] CPLD双积分AD模数转换求助

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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-12-27 11:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
各位大神,这是一个模数转换的双积分AD电路,左边in是待测电压,0到-5V负值,右边三路是比较器输入到CPLD,左边两个5V是基准参考电压接不同的电阻,V+接到下路100倍放大后边,大概思路是模拟开关轮流切换到待测电压和5V基准,同时CPLD计数,用计数值计算待测电压值。我有几个问题:
1,待测电压的计数值是不是跟5V基准电压的计数值是正比
2,5V接1.28M电阻增加积分时间是做什么用的
3,V+接的100倍放大反馈是做什么用的,
4,我觉得后边两个比较器就可以了,0V一路,2.54V一路,为什么会有三路比较
各位大神,能帮到忙的有红包
此帖出自模拟电子论坛
TIM截图20181227114441.jpg


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maychang

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发表于 2018-12-27 12:42 | 显示全部楼层
1,待测电压的计数值是不是跟5V基准电压的计数值是正比

不是这个意思。
双积分AD转换,先将积分电容置零,然后用待测电压进行积分,积分时间是固定的。此过程之后,用基准电压(你这里就是5V)进行反向积分,到输出端为零。
前一阶段,未知电压固定时间积分,将积分电容充电到一定数值,后一阶段,基准电压进行反向积分到积分电容恰好放电到零。
显然,待测电压越高(绝对值),前一阶段结束时积分电容两端电压越大(绝对值),后一阶段用基准电压反向积分到零所用的时间越长。
所以,不是“待测电压的计数值”和“基准电压的计数值”成正比,而是“待测电压”和“基准电压的计数值”成正比。


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maychang

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发表于 2018-12-27 12:43 | 显示全部楼层
后三条,我不知道电路原设计者这样设计电路是什么目的,所以没法说。


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2018-12-27 13:34 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-12-27 12:42
1,待测电压的计数值是不是跟5V基准电压的计数值是正比

不是这个意思。
双积分AD转换,先将积分电容置零 ...

大神,这个固定时间能不能换成固定电压,后边三路都是定电压比较,能不能等到上路翻转后马上放电到0,这样时间是不是正比

点评

“这个固定时间能不能换成固定电压” 二楼所述,前一阶段未知电压固定积分时间,后一阶段固定电压测量积分时间,前后两阶段积分值恰好抵消(其和为零)。这样才能够测量出未知电压,是不是? 你要前一阶段固定电压  详情 回复 发表于 2018-12-27 13:42


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maychang

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发表于 2018-12-27 13:42 | 显示全部楼层
244141084 发表于 2018-12-27 13:34
大神,这个固定时间能不能换成固定电压,后边三路都是定电压比较,能不能等到上路翻转后马上放电到0,这 ...

“这个固定时间能不能换成固定电压”

二楼所述,前一阶段未知电压固定积分时间,后一阶段固定电压测量积分时间,前后两阶段积分值恰好抵消(其和为零)。这样才能够测量出未知电压,是不是?
你要前一阶段固定电压,那还怎么测量未知电压?


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2018-12-27 15:07 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-12-27 13:42
“这个固定时间能不能换成固定电压”

二楼所述,前一阶段未知电压固定积分时间,后一阶段固定电压测量 ...

感觉大神好厉害啊,对这个理解的这么透彻,可惜我高数全忘了,能不能给个计算方法啊

点评

市场上有双积分AD芯片,例如ICL7135、ICL7109、ICL7107等等。其中ICL7135为四位半BCD码输出,ICL7107内部有8段数码管驱动,把数码管和芯片直接联接即可显示,ICL7109为12位二进制输出。 这些双积分AD芯片,内部自动  详情 回复 发表于 2018-12-27 15:52
计算非常简单:未知电压为Uin,基准电压为Ust,前一阶段积分时间为Tin,后一阶段积分时间为Tst,则有 Uin*Tin=Ust*Tst 。其中Tin是固定的(例如10000个时钟脉冲),Tst是实际测量出来的,Ust是固定的。  详情 回复 发表于 2018-12-27 15:47


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maychang

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发表于 2018-12-27 15:47 | 显示全部楼层
244141084 发表于 2018-12-27 15:07
感觉大神好厉害啊,对这个理解的这么透彻,可惜我高数全忘了,能不能给个计算方法啊

计算非常简单:未知电压为Uin,基准电压为Ust,前一阶段积分时间为Tin,后一阶段积分时间为Tst,则有 Uin*Tin=Ust*Tst 。其中Tin是固定的(例如10000个时钟脉冲),Tst是实际测量出来的,Ust是固定的。


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maychang

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发表于 2018-12-27 15:52 | 显示全部楼层
244141084 发表于 2018-12-27 15:07
感觉大神好厉害啊,对这个理解的这么透彻,可惜我高数全忘了,能不能给个计算方法啊

市场上有双积分AD芯片,例如ICL7135、ICL7109、ICL7107等等。其中ICL7135为四位半BCD码输出,ICL7107内部有8段数码管驱动,把数码管和芯片直接联接即可显示,ICL7109为12位二进制输出。
这些双积分AD芯片,内部自动调零。双积分AD工作原理在datasheet中也讲得非常清楚。


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2018-12-27 17:53 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-12-27 15:52
市场上有双积分AD芯片,例如ICL7135、ICL7109、ICL7107等等。其中ICL7135为四位半BCD码输出,ICL7107内部 ...

大神,能不能认识你一下,太崇拜您了

点评

eeworld上面高手如云,有问题到相关版面发帖提问就是了。  详情 回复 发表于 2018-12-27 18:08


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maychang

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发表于 2018-12-27 18:08 | 显示全部楼层
244141084 发表于 2018-12-27 17:53
大神,能不能认识你一下,太崇拜您了

eeworld上面高手如云,有问题到相关版面发帖提问就是了。


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2018-12-27 18:51 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-12-27 18:08
eeworld上面高手如云,有问题到相关版面发帖提问就是了。

大侠风范啊,什么时候才能成为你啊


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2018-12-28 13:41 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-12-27 15:52
市场上有双积分AD芯片,例如ICL7135、ICL7109、ICL7107等等。其中ICL7135为四位半BCD码输出,ICL7107内部 ...

大神,再问你一下,比较式跟积分式哪种ad抗干扰好一些啊

点评

双积分式抗干扰性能比逐次比较式要好得多。 但双积分式转换速度很慢,每秒只能转换几次。  详情 回复 发表于 2018-12-28 14:49


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maychang

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发表于 2018-12-28 14:49 | 显示全部楼层
244141084 发表于 2018-12-28 13:41
大神,再问你一下,比较式跟积分式哪种ad抗干扰好一些啊

双积分式抗干扰性能比逐次比较式要好得多。
但双积分式转换速度很慢,每秒只能转换几次。


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2018-12-28 16:27 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-12-28 14:49
双积分式抗干扰性能比逐次比较式要好得多。
但双积分式转换速度很慢,每秒只能转换几次。

大神啊,对你的崇拜之情无法表达啊,我查下这个ICL7109差不多正好符合要求,但是好贵啊,好几十啊,是不是这样啊

点评

我看到市场上出售的体重秤,连秤盘、传感器(可能是应变电阻)、电路和电池,一共也就几十元。那体重秤里面的AD转换芯片想必价格相当低。 另外,数字万用表里面也用AD芯片,估计也是双积分式,前些时看到网上包邮整台  详情 回复 发表于 2018-12-28 17:21
我不知道当前的市场行情。 7109是相当老的芯片。价格高,是因为现在很少使用的原因吧?  详情 回复 发表于 2018-12-28 17:15


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maychang

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发表于 2018-12-28 17:15 | 显示全部楼层
244141084 发表于 2018-12-28 16:27
大神啊,对你的崇拜之情无法表达啊,我查下这个ICL7109差不多正好符合要求,但是好贵啊,好几十啊,是不 ...

我不知道当前的市场行情。
7109是相当老的芯片。价格高,是因为现在很少使用的原因吧?


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maychang

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发表于 2018-12-28 17:21 | 显示全部楼层
244141084 发表于 2018-12-28 16:27
大神啊,对你的崇拜之情无法表达啊,我查下这个ICL7109差不多正好符合要求,但是好贵啊,好几十啊,是不 ...

我看到市场上出售的体重秤,连秤盘、传感器(可能是应变电阻)、电路和电池,一共也就几十元。那体重秤里面的AD转换芯片想必价格相当低。
另外,数字万用表里面也用AD芯片,估计也是双积分式,前些时看到网上包邮整台三位半数字万用表才18元。


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一粒金砂(中级)

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发表于 2019-1-11 11:02 | 显示全部楼层
三个比较器,高比较,低比较和零比较,
这个积分器电路是单斜率上升充电,双斜率下降放电。
你可以参考惠普的积分ADC。这个电路也是tonghui参考惠普ADC设计出来的


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一粒金砂(中级)

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发表于 2019-1-11 13:00 | 显示全部楼层
楼主厉害,支持楼主


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