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Thema: ADC - Überspannung eines AIN beeinflusst alle anderen AIN

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    ADC - Überspannung eines AIN beeinflusst alle anderen AIN

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    Hallo Leute,

    ich hab ein Problem mit meiner Schaltung bezühlich analoge Eingänge.

    Ich benutze einen dsPIC33FJ256GP710A, mit welchem ich mehrere analoge Signale erfasse.

    Der Analoge Pin ist laut Datenblatt intern wie folgt aufgebaut:


    Meine Eingangsleitung hat eine Impedanz von 27kOhm.

    Jetzt wäre mein Plan gewesen, dass die intern Clampdioden ausreichen um eine kleine Überspannung von wenigen Volt abzublocken.

    Dies passiert auch. Die Spannung wird auf 3,3V + 0,6V, also 3,9V begrenz.

    Leider ist es so, dass ab etwa 3,6V die nicht betroffnen MEssungen beeinflusst werden. Das geht sogar so weit, dass sie auf Maximum stehen.

    Meine erste Vermutung war, dass der ADC es nicht mag, wenn die Eingangsspannung größer ist als die positive Referenzspannung. Habe diese dann mal testhalber auf 2V gesetzt.

    Hier ändert sich aber nichts. Wieder ab etwa 3,6V werden die anderen Eingänge beeinflusst.

    Hat jemand eine erklärung dafür?

    Und hat auch jemand eine Idee, wie ich die Eingänge dann sinnvoll auf genau 3,3V begrenzen kann?

    Problem ist, dass Zenerdioden schon vor der Zenerspannung beginnen zu leiten. Mit meinen 27k Eingangswiderstand merk ich das natürlich schon ab 1,8V... Nehme ich eine höhere Zenerspannung, hab ich wider das ADC problem.
    Einzige Lösung die mir einfällt, eine stabile 3V Leitung, und darauf separate Clampingdioden. Dann wäre ab 3,35V Schluss.

    Vielen Dank schon im Voraus für eure kreativen Tipps und Meinungen.
    Gruß,
    Franz

  2. #2
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    Und wenn du einen entsprechen dimensionierten Spannungsteiler benutzt, der die Spannung soweit teilt das sie nicht mehr zu hoch sein kann?!

  3. #3
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    Hallo Kaiser-F,

    evt.solltest du vor den Analog Multiplexer nochmal 2 Schottkydioden setzen.
    eine gegen + UB und eine gegen masse. ( im Prinzip nach dem gleichen Muster wie in deiner Schaltskizze.

    Natürlich auch einen Strombegrenzungswiderstand.

    gruss k.

  4. #4
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    Hallo ihr beiden,

    vielen Dank für Eure Anregungen.

    Das mit dem Spannungsteiler geht nur teilweise. Ich habe einen umschaltbaren Spannungsteiler, um zwischen 0..10V und 0...30V zu messen. Bei 0..30V ist es eh kein Problem, da begrenzt ne 33V TVS nach oben hin.
    Bei den 0...10V hab ich ne bessere Auflösung für kleinere Spannungen, aber nach oben hin keinen vernünftigen Schutz.

    Das mit den zwei shottkydioden funktioniert leider nicht. bzw. bringt nicht viel, da der Fehler schon bei 3,6V auftritt. 3,3V + 0,35V wären 3,65V. Das ist mir ein bisschen zu knapp, da gibt es schon die ersten effekte.

    Ich werde eine Spannung von 3V erstellen und dahin ableiten. Dann hab ich 3,35V maximal.

    Da mein Eingang einen Widerstand von 27k aufweist, ist der Strom denke ich genug begrenzt.

    Habt Ihr ne Idee, warum überhaupt die anderen eingänge beeinflusst werden?
    Gruß,
    Franz

  5. #5
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    vielleicht weil die eingebauten schutzdioden erst nach dem MUX wirken ?
    deshalb ja mein vorschlag diese direkt an den eingangspin zu montieren.

    ... allerdings bin kein dspic experte.

    k.

  6. #6
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    Hallo!

    @ Kaiser-F

    Wenn deine nicht bekannte VCC gleich 3,3 V wäre, finde ich es als normal, dass die Eigangsspannung auf ca. 4 V begrenzt wird ...

    Falls die innere Impedanz der VCC-Quele auch ziemlich hoch wäre, könnten andere Eigänge durch Änderung der VCC bzw. Referenzspannung beeinflüsst werden.

    Sonst bleibt nur ein Defekt vom PIC übrig.

    MfG

  7. #7
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    Hallo,

    vielen Dank für Eure Antworten!

    @PICture

    jep, dass er auf 3,9V begrenzt habe ich ja auch erwartet.
    Aber nicht, dass ab 3,6V alle anderen ADC-Channels beeinflusst werden.

    Alle anderen Spannungen, sowie Referenz und Versorgung ändern sich nicht.

    Lediglich das Überschreiten von 3,6V eines AIN löst diesen Fall aus.

    Dass der eingebaute Chip einen Defekt hat schließe ich aus.
    Das ist bei 5 anderen Platinen dergleiche Fall.
    Wenn dann müsste es schon genau am dsPIC liegen.

    Ich teste das bei gelegenheit mal beim PIC24F...

    Glaube aber, dass der den gleichen ADC hat.
    Gruß,
    Franz

  8. #8
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    Hallo!

    Man könnte auch softwermässig ein hardware Fehler "emmulieren" und das wäre die letzte Möglichkeit ...

    MfG

  9. #9
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    Da kan nich Dir jetzt nicht folgen?

    Könntest Du das bitte genauer erklären?
    Gruß,
    Franz

  10. #10
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    Also ganz genau, weiß ich leider, wie du, nicht ...

    Ich würde aber versuchen z.B. die s.g. aquasition Zeit verlängern, weil der C_HOLD braucht mehr Zeit, um 5* (R_IC + R_SS) * C_HOLD, um sich mit höherer Spannung genau auf den max. Wert aufzuladen. Wenn es vor dem Aufladen umgeschaltet wird, schafft er das nicht mehr und der Wert nicht richtig wird.

    MfG

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