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Adaptation entrée d'un ADC



  1. #1
    bair75

    Adaptation entrée d'un ADC


    ------

    Bonjour,
    Je suis un peu en glaère sur un schéma pourtant simple, il s'agit d'un étage d'adaptation pour un ADC, je souhaiterais connaitre la fonction de transfert T=V_Input/V_ADC en fonction de la position du potentiomètre (alpha)... Quelle(s) méthode(s) puis-je adopter ?

    à bientôt et merci d'avance

    -----

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  3. #2
    bair75

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    voici le schéma

  4. #3
    Jack
    Modérateur

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    voici le schéma


    Vérifie que la taille du fichier ne soit pas trop grande.

    A+

  5. #4
    bair75

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    Je retente... mais je crois qu'elle est "en cous de validation"... patience
    Images attachées Images attachées  

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Jack
    Modérateur

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    C'est fait.

    Pour ta fonction de transfert, il s'agit d'un simple ampli soustracteur.

    La 62 ohms d'entrée n'intervient pas dans la fonction de transfert.

    Tu peux aussi laisser le filtre de sortie (47 ohms et 22 pF). Si besoin est, tu pourras toujours multiplier par la fonction de transfert de ce filtre à la fin du calcul.

    Tu dois partager le potentiomètre P en 2: d'un coté alpha*P et de l'autre (1-alpha)*P, alpha variant entre 0 et 1 et représentant la course du curseur.

    Ensuite, c'est la méthode "classique": calcul de la tension sur l'entrée +, calcul de la tension sur l'entrée - et on égale les 2 expressions.

    A+
    Dernière modification par Jack ; 22/01/2007 à 11h05.

  8. #6
    Jack
    Modérateur

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    Laisse tomber également le 3,9 nF, il n'est là que pour stabiliser la tension sur le potentiomètre.

    A+

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  10. #7
    bair75

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    Tout à fait...
    Donc en clair, je peux isoler la partie offset avec le potard pour calculer la tension produite (Vpot) juste avant d'attaquer la résistance de 430 ohms et après utiliser ce résultat en faisant un millman en V- (=V+) ?
    En fait je me demandais s'il était possible (et sous quelles conditions) je pouvais "isoler" la partie offset avec le potard de la partie ampli soustracteur.. ?

  11. #8
    Jack
    Modérateur

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    Donc en clair, je peux isoler la partie offset avec le potard pour calculer la tension produite (Vpot) juste avant d'attaquer la résistance de 430 ohms
    Non. Il faut appliquer Thévenin pour transformer l'ensemble alims + potard en un générateur équivalent dont la résistance va se retrouver en série avec la 430 ohms.

    A+

  12. #9
    bair75

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    Tu as raison, mais le calcul de la tension du générateur de thévenin revient à faire un millman... me tromp-je ?

    @+

  13. #10
    Jack
    Modérateur

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    Thévenin consiste à simplifier un schéma. Pour calculer la tension et la résistance équivalente, tu peux utiliser la méthode que tu veux, en fonction de la configuration du schéma: Millmann, superposition, ou tout simplement les lois de Kirschoff.

    A+

  14. #11
    Jack
    Modérateur

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    Note en passant, qu'un potentiomètre n'est qu'un simple pont diviseur de tension

    A+

  15. #12
    bair75

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    Absolument !

    A+

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  17. #13
    bair75

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    Autre chose... j'ai récuppéré ce schéma dans un article d'Analog Devices, en immaginant que nous ayons besoin d'amplifier par un gain de 2, l'auteur suggérait plutot de diviser dans un premier temps la sortie, puis d'amplifier (par 10 par exemple) en veillant au produit gain bande de l'ampli...
    L'argument de cette topologie était de dire que d'utiliser un AOP avec une amplification très faible pouvait le rendre instable...
    Pourquoi ?
    Si quelqu'un à une explication sur ce phénomène...
    @+

  18. #14
    Jack
    Modérateur

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    Tu as un lien sur cet article?

    A+

  19. #15
    bair75

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    Hello, l'article est un gros gros PDF, je vais donc faire un copier coller des commentaires et joindre le schéma associé...

    This simple circuit has a nominal gain of +2. The arm of the potentiometer is properly bypassed to
    prevent the gain from changing with a change of bias setting.
    The problems here are two: (1) amplifiers do not like being operated at low gain settings and tend to
    be a little unstable when forced to do so and (2) the input of most sampling ADCs is a switched
    capacitor circuit. Such circuits tend to output energy from the input pin and amplifiers do not like to
    drive such circuits. Both of these conditions lead to ringing, if not oscillation.
    The 4.7k-Ohm resistor seems a little on the large side, so you might expect that it will add noise. While
    this value is larger than we might like to see, it probably is not as much of a problem as the low gain
    and the driving of the switched capacitor input of the ADC.
    Commentaire à associer au schéma joint.
    Images attachées Images attachées  

  20. #16
    bair75

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    et enfin le deuxième commentaire qui concerne le tout premier schéma...

    This is a much better solution, The amplifier is operated at a gain of about 11.5 (don’t forget the effect
    of the 430-Ohm resistor on gain!) and the input is padded down so that the overall gain from input to
    output is about 2. The amplifier is happy with the high gain, but take care to watch gain bandwidth
    requirements.
    The amplifier is decoupled from the ADC input with a simple RC. The resistor should be large enough
    for isolation, but small enough to prevent a significant signal loss. Resistors of 20 to 50 Ohms
    generally work well. The Capacitor is chosen such that the RC cutoff frequency is the ADC sample
    rate: C = 1/(2 * p * R * fs). This will give the best SNR performance. For best distortion performance
    this RC circuit should be eliminated. For best SINAD, the value of either the resistor or the capacitor
    should be reduced until SINAD is optimized (-THD = SNR).

  21. #17
    Jack
    Modérateur

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    j'ai récuppéré ce schéma dans un article d'Analog Devices
    J'ai retrouvé ton article chez National Semiconductor.
    Y a-t-il eu pompage?

    Il est vrai que lorsque qu'un ampli op est utilisé à sa limite de fréquence, il peut devenir instable pour de faibles gains, d'où l'intérêt des capas de compensation en fréquence.

    La plupart des ampli sont d'ailleurs compensés en fréquence de manière interne pour un gain unitaire.

    A+

  22. #18
    bair75

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    mea culpa ! tu as raison, je me suis trompé, il s'agit bien de l'article de NS...

    quand tu parles des capa de compensation en fréquence, tu sous entends l'utilisation du filtre passe bas en sortie de l'AOP ?

    @+

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  24. #19
    Jack
    Modérateur

    Re : Adaptation entrée d'un ADC

    quand tu parles des capa de compensation en fréquence, tu sous entends l'utilisation du filtre passe bas en sortie de l'AOP ?
    Non, c'est pour compenser le gain en boucle ouverte.

    Regarde "open loop frequency response" dans cette doc par exemple:
    http://cache.national.com/ds/LM/LM208.pdf

    tu vois que si ce n'est pas compensé, il y a une cassure aux alentours d'1 MHz. La pente est alors de -40dB/décade, ce qui explique l'instabilité.

    La capa de compensation permet de garder une pente de -20dB/decade, au détriment de la bande passante.

    A+

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