conversion analogique -> numérique via CI, demande d'aide pour lecture de datasheet

[benoit_t]

Bonsoir,

Je développe un projet nécessitant de convertir un signal analogique en un signal numérique en utilisant un convertisseur analogique / numérique MCP3008. Ce convertisseur est connecté à un mini-ordinateur Raspberry Pi. J’ai développé la partie logicielle me permettant de communiquer avec le convertisseur via le protocole SPI (Serial Peripheral Interface), que j'ai émulé sur des port d'IO généralistes. J’alimente le CI MCP3008 en 3V (pin VDD), en lui spécifiant une tension de référence pour le signal analogique de 3V. Ainsi si la tension à l’entrée analogique vaut 3V, je lis 1.0, si la tension vaut 0,75V je lis 0.25% , etc. Jusque là, mon montage fonctionne correctement et la précision est au rendez-vous. Je souhaite désormais lire une tension analogique compris entre 0 et 5V, tout en alimentant le MCP3008 en 3V.

Etant débutant en électronique, j’ai du mal à comprendre la documentation de ce CI (http://ww1.microchip.com/downloads/e...Doc/21295d.pdf). Est-ce possible de lire une tension de 5V en alimentant la puce en 3V (VDD = 3V). Suffit-t-il d’appliquer une tension de 5V sur le connecteur VRef ? La tension du signal numérique en retour restera-t-elle bien inférieure ou égale à 3V (le matériel auquel est connecté le MCP ne supporterait pas plus)?

Cordialement,
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[invitee05a3fcc]

Je n'ai pas lu la doc .....
D'une manière générale, la tension de référence est toujours inférieure ou égale à la tension d'alimentation
Si tu veux mesurer du 0/5V, utilise un pont diviseur par 2 et et une référence à 2,5000V

En fait , 2,048V . Si tu as un convertisseur 10 bits (1024 pas) , un pas vaudra exactement 2,000 mV (avec un pont de 1/3 , un pas égal 6mV)
2.048V http://parametric.linear.com/Series_...!temp_!tempco_

[sly37]

Bonsoir,

En page 18 de la datasheet tu as le schéma interne de l'entrée analogique.
Il y a des diodes de clamping au Vdd or tu veux alimenter en +3V et entrer en +5V => ça va clamper au Vdd !

[gienas]

Bonsoir benoit_t et tout le groupe

... Est-ce possible de lire une tension de 5V en alimentant la puce en 3V (VDD = 3V) ...

Non.

On te dit, au début, dans les limites, que n'importe quelle entrée ou sortie ne doit pas dépasser l'alimentation de plus de 0,6V.

Mais on te dit, ailleurs (page 22), dont sur le graphique 4.2, que l'impédance d'entrée du convertisseur est faible. Il te faut un buffer en entrée, qui va transformer ton 5V en 3V (pont diviseur de tension par exemple), mais abaissant l'impédance de sortie du pont, pour s’accommoder de la consommation du Vin.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite813e3077]

Bonsoir,
bonne année.

C'est ce que l'on appelle se faire griller. Griller par le voisin du dessus.

ald

[benoit_t]

Merci pour vos réponses, c'est plus clair pour moi et effectivement, l'information est dans la documentation. Manquant d'habitude quant à la lecture de ces documents, je n'ai pas su l'extraire.

Un pont diviseur de tension semble donc suffisant, non?

gienas qu'entendez-vous par "mais abaissant l'impédance de sortie du pont, pour s’accommoder de la consommation du Vin." Cela-t-il qu'un simple diviseur de tension résistif n'est pas applicable? Sinon, comment choisir les valeurs de résistances, en dehors du ratio R1 / R2?

[invitee05a3fcc]

Comme te la dit Gienas, tu as un tableau (FIGURE 4-2) qui te donne , en fonction de la fréquence de conversion, la valeur de l'impédance d'entrée max.
Tu mesures à quelle cadence Fsample ?

[benoit_t]

Je suis un peu perdu quant au fonctionnement exact du CI que je manipule. Mon objectif est d'opérer 10 mesures par secondes au maximum.

[invitee05a3fcc]

lire une tension analogique compris entre 0 et 5V

C'est donné par une batterie, un régulateur? Tu peux tirer 3mA dessus ?

Si oui, tu fais un diviseur par 2 ou par 3 avec des 1K et basta .

[benoit_t]

L'objectif est de lire la tension en sortie de cet adaptateur: http://www.phidgets.com/products.php?product_id=1130_0, celui-ci étant alimenté par une alimentation 5V pouvant délivrer 1A.

[invitee05a3fcc]

Je ne vois pas trop quelle tension sort de ton truc en fonction du PH .....
Le mieux, fait une mesure de la tension pour voir l'excursion de tension !
Par contre, tu ne peux pas tirer des milliampères sur la sortie

[benoit_t]

La sortie analogique est entre 0 et 5V si j'en juge par ce sujet sur un autre forum http://www.phidgets.com/phorum/viewtopic.php?f=7&t=5673, qui donne qui plus est la correspondance entre tension et pH

[invitee05a3fcc]

Donc il faut atténuer ton signal 0/5V avec un pont diviseur (résistance d'environ 10K et mettre un ampliOP en suiveur pour avoir une faible impédance pour attaquer ton MCP3008)

PS : il n'est pas impossible que l'ampliOP soit superflu .... je joue la sécurité !

[benoit_t]

Merci pour vos réponses. Qu'est-ce-que je risque à tester le montage dans un premier temps sans ampli-op? Rien si ce n'est une mesure erronée, non? Si je veux dans un premier temps diviser la tension par 2 (échelle 0..2,5V) , j'utilise deux résistances de 1K? Si montage avec ampli-op, deux résistances 10K et l'ampli-op en suiveur? Comment choisir l'ampli-op adapté?

[invitee05a3fcc]

à tester le montage dans un premier temps sans ampli-op? Rien si ce n'est une mesure erronée, non?

Regarde la différence de tension de sortie à vide et avec une charge de 2K

Si montage avec ampli-op, deux résistances 10K et l'ampli-op en suiveur? Comment choisir l'ampli-op adapté?

LM324 LM358 ... alimenté en 0/5V

[benoit_t]

Regarde la différence de tension de sortie à vide et avec une charge de 2K

Il s'agit de prendre la tension entre analog et gnd à vide puis entre analog et gnd en plaçant une résistance 2K entre gnd et analog? Si oui:

- tension à vide: 2,74 V
- tension en charge: 1,83 V

Qu'est-ce que cela implique?

[invitee05a3fcc]

Cela implique que la charge est trop forte et perturbe ta mesure ....
Refait le test avec 20K (soit 10K+10K)

[benoit_t]

Refait le test avec 20K (soit 10K+10K)

J'obtiens 2,78 à vide et 2,63 en charge avec 20K

[invitee05a3fcc]

C'est mieux ..... faudra travailler avec 200K (soit 100K+100K)
Et là, il faut un ampliOP en suiveur (un LM324 ou LM358) alimenté en 0/5V

[benoit_t]

Merci. Il me faut donc faire un pont diviseur de tension avec deux résistance de 100K ce qui me ramène la tension à 0-5V. puis un ampli-op en suiveur pour que le MCP3008 puisse tirer assez de courant. C'est bien ça? Y-a-t-il un CI peu onéreux qui me ferait tout ça?

[invitee05a3fcc]

Y-a-t-il un CI peu onéreux qui me ferait tout ça?

Y a qu'à lire ....

Et là, il faut un ampliOP en suiveur (un LM324 ou LM358) alimenté en 0/5V

[benoit_t]

Je pensais à un CI intégrant le diviseur de tension et l'ampli-Op

[invitee05a3fcc]

Je pensais à un CI intégrant le diviseur de tension et l'ampli-Op

Et l'allume cigare ?

[benoit_t]

j'oublie j'oublie

Je débute en électronique d'où des questions un peu exotiques . Merci pour vos contributions qui m'ont permis d'y voir plus clair.