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Thema: LPC2478 ADU VREF-

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    LPC2478 ADU VREF-

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    Hallo zusammen,
    die CPU LPC2478 hat für den ADU einen speziellen Pin VREF+ aber keinen VREF- Ich denke aber, es ist der Pin VSSA. Hier wird im Datenblatt jedoch immer darauf hingewiesen, daß dieser Pin normalerweise mit GND verbunden wird. Nun meine Frage:
    Darf ich den PIN einige mV hochlegen. Weil am Analogeingang ein OPAMP sitzt, welcher am Ausgang nicht bis Ground runterregeln kann. Um dennoch die volle Aussteuerung zu bekommen, möchte ich den PIN etwas hoch legen.
    dann ist 1 Adustep = (VDDA - VSSA) / 1024.
    Irgendwie fehlt im Datenblatt der Parameter, welche Spannung am Pin VSSA maximal angelegt werden darf.
    Vielleicht habe ich aber auch etwas übersehen ?

    mfg. Siro

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo Siro!

    Der LTC2053CNS8 besteht eingentlich aus zwei nacheinender geschalteten OpAmps, wobei der erste als Differenzierer und der zweite als nicht invertierender Verstärker mit Verstärkung Ku = 1 + R4 / R3 konfiguriert sind.

    Der LTC2053 wird zwar als rail-2-rail bezeichnet, seine Ausgangsspannung Uout kann jedoch nur max. V+ - 1,3 V erreichen. Wie für jeden OpAmp gilt:

    max. Vout = Ku * (V-in - V+in) + Vref = V+ - 1,3 V

    Bei dir ist Ku = 1 + R3 / R4 = 1001 und für max. Eigangsspannungen V-in und V+in lässt sich max. Vref ausrechnen, die die Vout des OpAmps noch nicht aus dem linearem Bereich bringt (V+ - 1,3 V). Die Spannung auf dem REF Pin (5) wird genauso wie die Eigangsspannung Ku mal verstärkt. Du musst also auf den Pin 1001-fach kleinere Spannung als deine gewünschte Ausgangsspannung anlegen oder die erhöhende Spannung auf den +Eigang des nächstes OpAmp addieren.

    MfG

  3. #3
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    Hallo PICture,

    danke erstmal für deine Antwort.
    Woher hast du den Wert -1,3 Volt ? weil im Datenblatt steht:
    Voltage Output Swing High bei 3 Volt Versorgung mit einer Last am Ausgang von 10KOhm wird mit typisch 2.98V angegeben,
    also 20mV unter der Versorgungsspannung. Voltage Output Swing Low ca. 20mV
    Mit dem Differenzierer am Eingang des OPs hast Du recht, der basiert auf den Switched Capacitor Block wie im LTC1043
    wobei hier die Kondis schon mit eingebaut sind, also kein "typischer" Differnezverstärker mit 2 oder 3 OPs.

    Die eigentliche Frage bezog sich aber NICHT auf den OPAMP sondern auf den ADU des Controllers LPC2478.
    Sorry, hab ich wahrscheinlich nicht richtig ausgedrückt bzw. ist etwas verwirrend, da der OPAMP zufällig auch eine REF Pin hat.

    Hier bin ich nicht sicher ob und wie weit der VSSA Pin mit Spannung beaufschlagt werden kann, darf bzw.
    wenn dem so ist, warum heist er dann nicht einfach VREF-.
    Vref+ liegt in meiner Schaltung 20mV unter der Versorgung und Vref-(VSSA)liegt 20mV über Masse. Wenn also mein Drucksensor
    0.000 Volt liefert, liegen am Ausgang des OPs 20mV (Spannung die an R2 abfällt). Diese Spannung geht hier NICHT in die Verstärkung mit ein, da der Gegenkopplungszweig R3/R4 als Bezugspunkt diese 20mV hat, ebenso wie der REF Pin des OPAMPs.
    Ich habe mir quasi einen künstlichen Offset geschaffen, der unabhängig von der Verstärkung ist.
    Bei 0 Druck liefert also der OP 20mV am Ausgang und wenn sich der ADU "hoffentlich" an dem VSSA Pin orientiert, bekomme ich 0 ADU-Counts.
    So soll es jedenfalls sein. Diese Schaltung hat sich auch schon mit einem PIC18F252 bestens bewährt, der hat aber auch entsprechende Pins für VREF+ und VREF-
    Ob das nun genauso mit dem LPC2478 funktioniert weis ich eben leider nicht. (noch nicht)
    Hier mangelt das Datenblatt meiner Meinung nach etwas.

    mfg. Siro

  4. #4
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    Den Wert - 1,3 V habe ich aus dem Datenblatt (DB) des LTC2053CMS8 von http://www.datasheetcatalog.com/ (Seite 9 ganz unten).

    Der LPC2478 hat kein VREF- Pin und VREF kann laut DB zwischen min. 2,5 V und max. 3,3 V sein. Ich vermute, dass als VREF- ist GND festgelegt und die Offsetspannung muss vor dem A/D Eingang addiert werden.

    MfG

  5. #5
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    Hallo PICture,
    ja, jetzt sehe ich, was Du meinst, da stehen die 1,3 V auf Seite 9.
    Das bezieht sich aber auf den Eingangsspannungsbereich "Input Voltage Range" So ganz verstanden hab ich das im Datenblatt auch nicht, ist aber für meine Schaltung nicht weiter relevant. Ich habe die Schaltung ja schon so mit einem PIC18F252 am Laufen und war echt erstaunt. Der OP kommt tatsächlich ohne Linearitätsfehler (zumindest hab ich keinen gemessen) bis nahe an die Versorgungsspannung und an Ground am Ausgang heran +/- ein paar mVolt.

    Mit dem VREF- am LPC2478 denke ich auch, daß der direkt an Masse liegt.
    Das find ich ja etwas Schade, nun hat er schon 208 Beine davon 3 unbelegte und dann fehlt so ein wichtiger Pin wie VREF- [-(
    Aber was ist schon perfekt. Ich danke Dir, daß Du mal nachgeschaut hast.
    Ich werd mal sicherheitshalber die Schaltung noch etwas abändern.
    mfg. Siro

  6. #6
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    Hallo Siro!

    Es ist immer Gewöhnheitssache was jemandem fehlt. Ich nehme alles so wie es ist und sage nie das etwas fehlt, weil es ist so wie es ist und ich kann, so wie du, nur sagen ob mir das gefällt oder nicht, aber ändern kann ich es nicht.

    Meine Wahl beschränkt sich in diesem Fall ob ich das , was nicht meinen Gewöhnheiten entspricht anwende oder nicht. Ich fühle mich, wegen Alter, nicht mehr so fit, dass ich 32-Bit µC noch anwenden könnte.

    Ich wünsche dir aber viel Spass und Erfolg mit deinem Vorhaben!

    MfG

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