Question regulation USB sur PCB

[Fortare]

Bonjour,

J'aurai une question à propos de la regulation.

Le but de ma carte est de générer à partir d une source USB 3 tensions :

* 5 V
* 3.3 V ( via un LDO)
* 12 V ( via un boost)

Vous trouverez ci-joint le schéma que je propose. Des commentaires ?



Ma question est : est-ce que j'ai besoin de réguler la tension 5 V venant de l'USB ? J'ai besoin du 5 V pour alimenter divers composants dont un ampli RF ( 80 mon environ et les différents converteurs décris ci-dessus).

J'ai faits pas mal de recherche et je vois tout et son contraire ! Certains disent que l'USB est par défaut bien régulé tant qu'on tire pas plus de 1 A ... d autres disent que cela depent sur quel pc on connecte la source, ce qui est vrai..

Je voudrais avoir votre avis la dessus .... et si un regulateur est conseilee, est ce que je peux utiliser un LDO ou alors un step up obligatoirement ?


Sinon question bonus :

J utilise ADC dans un microcontroller de chez silicon lab ( un C8051F), je le connecte a un filtre passe bas anti aliasing d ordre 2 forme de capas et resisistances et d un simple connecteur BNC. Je n ai pas besoin d amplifier le signal car le signal sera de l ordre de 200 mV.
Quel est votre avis ?

Merci beaucoup
-----

[umfred]

l'usb de base (1.x et 2.x en port usb-a/b) c'est 500mA me semble-t-il avec transfert (1.5A max sans transfert)
pour avoir plus, il faut de l'USB 3.x, et port usb-c et de mémoire, ça passe par une demande (dailogue), il me semble pour avoir plus.

[Piefra]

Bjr,

Avec une source a 5v , pas regulation 5v possible puisque sans marge ( drop )

Par contre une etude des puissances est necessaire car un boost reclame plus de courant

Cdlt

[Vincent PETIT]

Bonsoir,
Le wiki en anglais est assez clair je trouve : https://en.wikipedia.org/wiki/USB_hardware#Power V_BUS 5V ±5% (4.75 V to 5.25 V) donc pas besoin de le réguler. Concernant le courant et de ce que je comprends, sans un dialogue avec l'hôte (donc avec une électronique plus complexe) tu es en mode Low-power device avec un courant dispo de 100 mA maxi.

Un filtre CEM après ta diode transil peut être une bonne idée, inspires toi de la page 6 (§ 5.2.1. Filter for DC supply) de ce document https://www.we-online.com/components...tOfView_EN.pdf

J utilise ADC dans un microcontroller de chez silicon lab ( un C8051F), je le connecte a un filtre passe bas anti aliasing d ordre 2 forme de capas et resisistances et d un simple connecteur BNC. Je n ai pas besoin d amplifier le signal car le signal sera de l ordre de 200 mV.
Quel est votre avis ?

Difficile de donner un avis avec si peu d'info, quelques réflexions peut être ?

L'ADC est de type SAR donc l'effort dans le filtre sera plus important pour ne pas avoir d'aliasing qu'avec un ADC ΣΔ qui échantillonne plus vite éloignant ainsi la limite de Nyquist. Il faut regarder ce qu'il reste du signal indésirable après le filtre d'ordre 2 par rapport à la fréquence d'échantillonnage. Il faut regarder l'impédance du filtre par rapport aux exigences de l'ADC ; ce dernier à un condo d'échantillonnage de 7pF et si par exemple tu échantillonnes à 1MHz il sera vu comme une impédance de 31kΩ dans le cas extrême. Ton signal est de 200mV (max j'imagine), si tu prends la Vref interne de l'ADC (2.44V) ça transforme ton ADC 10bits en ADC 7bits, je trouve ça étrange mais peut être n'as tu pas besoin de précision ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Fortare]

Merci pour toutes vos precision sur le 5 V , je pense que c est assez clair Maintenant.

Concernant le ADC :

Vincent PETIT J utilise C8051F850 plus precisement. Je vais aquerir a tres basse frequence ( 10 KHz max) donc j imagine qu on sera assez loin de la limite de Nyquist meme pour du SAR. Idem a 10kHz, l impedance de l ADC sera faible j imagine.

Par contre je ne comprends pas cette phrase :
"Ton signal est de 200mV (max j'imagine), si tu prends la Vref interne de l'ADC (2.44V) ça transforme ton ADC 10bits en ADC 7bits, je trouve ça étrange mais peut être n'as tu pas besoin de précision ?"
Ou est ce que c est indique dans la datasheet que d utiliser la Vref interne de l'ADC (2.44V) transforme l adc en 7 bit ?

[umfred]

dans l'idée, si tu as un signal qui va de 0 à 0.2v, et ton ADC à une vref de 2.44V sur 10 bits, tu ne l'utilises que sur 10% de sa plage; 10% de 1024 (10 bits)=84 ce qui tient sur 7 bits.

[Vincent PETIT]

Bonjour,
umfred a parfaitement répondu en ce qui concerne l'inutilité des bits de poids fort avec un signal si petit par rapport à Vref. Pour utiliser pleinement les 10 bits il n'y a qu'un seul moyen, c'est d'amener le signal max du capteur à la pleine échelle de l'ADC, donc sa VREF

[Fortare]

Ho d accords merci a vous deux !

Je pensais comme un idiot que la resolution se conservait en diminuant la tension de reference !

[Fortare]

Je retire ce que j ai dis a mon precedent message.

Est ce que si je fournir une tension Vref externe ( ce qui est possible avec mon microcontroller), je peux baisser la resolution sans etre oblige d amplifier le signal d entrée ?
Par exemple, je peux fournir une tension Vref de 0.5 V et avoir une resolution de 0.4 mV. D aileurs mon uC propose une Vref interne de 1.65 V donc pouvant baisser un peu plus la resolution.

En ce qui concerne ton schema Vincent, je comprends que tu utilise un ampli montee en non inverseur Gain X3 pour amplifier le signal. Pourquoi avoir mis un offset de 2.5 V sur la borne + au lieu de 0V ? La sortie sera donc centree en -2.5 V du coups ?

[umfred]

c'est Vref qui sert pour le calcul de pleine échelle, donc si tu lui mets un 0.25V stable, tu gagnes en résolution (plus porche on est de la tension max à mesurer, meilleure est la résolution, on sera plus précis sur la mesure, donc plus de bits représentatifs de la tension mesurée)
(je ne fait que redire ce que Vincent Petit a dit, d'une autre manière)

[Vincent PETIT]

Est ce que si je fournir une tension Vref externe ( ce qui est possible avec mon microcontroller), je peux baisser la resolution sans etre oblige d amplifier le signal d entrée ?

Oui tu peux mettre une Vref plus petite mais dans une certaine limite ; le plancher de bruit de l'ADC. Ça ne baisse pas la résolution pour autant, il reste de 10bits mais la valeur d'un LSB est plus petite

Par exemple, je peux fournir une tension Vref de 0.5 V et avoir une resolution de 0.4 mV. D aileurs mon uC propose une Vref interne de 1.65 V donc pouvant baisser un peu plus la resolution.

Si tu mets une Vref de 0.5V / 1024 (10bits) ça fait en théorie 1LSB = 480uV mais selon moi le bruit de ton ADC va nuire à la mesure.

En ce qui concerne ton schema Vincent, je comprends que tu utilise un ampli montee en non inverseur Gain X3 pour amplifier le signal. Pourquoi avoir mis un offset de 2.5 V sur la borne + au lieu de 0V ? La sortie sera donc centree en -2.5 V du coups ?

C'était juste un dessin d'illustration mais l'idée est de ramener la tension max du signal à Vref (la pleine echelle)

[Fortare]

C est compris merci beaucoup !

Concernant le bruit de l ADC, je vais etudier ce chouette document :

https://www.ti.com/lit/eb/slyy192/sl...0components%20.