| Author |
Message
|
Marcin8051
Poziom 17
Joined: 15 Apr 2003
Posts: 411
Location: Szczecin
|
 #1
 04 May 2011 15:17 Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
Mam scalak T89C51AC2.
Czy te parametry w tabeli 71 to wartości graniczne po których scalak się uszkodzi ? Tak właśnie zakładam.
No i tu jest problem wejście przetwornika wytrzymuje tylko min Vss -0,2 i vref+0.2V
dolny poziom napięcia mierzonego 0V = gnd - Vss
vref = 2,5V napięcie zasilania scalaka 5V
Diody nie wchodzą w rachubę bo mają 0,6V (schottiego 0,3V).
Robienie dodatkowego napięcia -0,6 i + 3,1 żeby dać diody trochę mocno komplikuje szczególnie to -0,6V.
Czy ktoś ma pomysł na jakieś proste rozwiązanie ?
|
|
| Back to top |
|
 |
tmf
Poziom 24
Joined: 12 Aug 2009
Posts: 4766
Location: Katowice
|
#2
04 May 2011 16:02 Re: Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
Vref nie jest problemem, jeśli je przekrroczysz to po prostu z ADC odczytasz same jedynki. Diody dla małych If mają małe Uf więc coś tam zabrezpieczą. Natomiast problemem nie jest samo napięcie co prąd, który po przekroczeniu zakresu będzie płynął przez pin ADC. Rozwiązaniem jest szeregowy rezystor ograniczający ten prąd.
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
04 May 2011 16:02 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
Marcin8051
Poziom 17
Joined: 15 Apr 2003
Posts: 411
Location: Szczecin
|
#3
04 May 2011 18:30 Re: Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
W przetworniku który wcześniej używałam było w schemacie dioda do masy i do vref i tam faktycznie wystarczyło prąd ograniczyć i tyle. A tutaj nie mam takich danych. A Uf diody przy małym If to 0,4V więc dwa razy więcej niż dopuszczalne. Gdyby było rozrysowane dokładnie wejście można by coś wywnioskować a tak ciężko. ;/
|
|
| Back to top |
|
|
piotrva
Poziom 22
Joined: 22 Apr 2008
Posts: 2478
Location: Kraków
|
#4
04 May 2011 18:36 Re: Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
te parametry to zwykle maksymalne wartości przy których gwarantują, że układ będzie pracował poprawnie, powyżej nich może:
a) działać poprawnie
b) działać nieprawidłowo
c) nie działać
d) ulec trwałemu uszkodzeniu
|
|
| Back to top |
|
|
tmf
Poziom 24
Joined: 12 Aug 2009
Posts: 4766
Location: Katowice
|
#5
04 May 2011 18:59 Re: Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
Bazując na tym, że to jest Atmelowy procesor, budowany pewnie jak reszta ich układów można śmiało założyć, że wejścia są zabezpieczone diodami, stąd zresztą te ograniczenia. Jak poszperasz na ich stronie to pewnie znajdzies znotę w której w sposób ukryty potrzebne ci informacje są :)
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
04 May 2011 18:59 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
Marcin8051
Poziom 17
Joined: 15 Apr 2003
Posts: 411
Location: Szczecin
|
#6
04 May 2011 20:38 Re: Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
Czy ma ktoś jakieś konkretne dane lub przynajmniej przetestowany układ który mu działa?
Znalazłem coś takiego na stronie atmela trochę mało 20uA no ale chyba nie ma wyjścia niestety odpowiedź dotyczy tylko przekroczenia w górę.
http://support.atmel.no/bin/customer.exe?=&action=viewKbEntry&id=59
Question
I have the questions regarding AT89C51CC03 What is the maximum Vref (A/D) and the maximum analog input voltage that will not destroy the MCU?
Answer
The AT89C51CC03 feature 2 voltage regulators, one for the controller core and one for the ADC.
Once a port1 bit is configured as an ADC input (configured by register ADCF), the input voltage should not exceed Vref +0.2volt, with Vref = 3.0 volts.
The consequences of Vref and/or an ADC input up to 3.2 volts is neglectable in term of reliability. Having an ADC input voltage higher than Vref will induce a conversion saturation of course for input signal above Vref.
In case of external voltage higher than 3.2 V, using a resistor to limit the current > is acceptable, we would recommand limiting the current to 20µA. With 4 volts max this would lead to a 200Kohm resistor. On the other side, when starting the sampling of the input at the begining of an ADC conversion, the Input will see the
200Kohm resistor in serie with the 60pF S/H capacitor. The time constant for the RC will be 12µS to be considered when selecting the ADC clock frequency (in X2 mode the minimum ADC clock frequency is Fxtal/64)
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
04 May 2011 20:38 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
tmf
Poziom 24
Joined: 12 Aug 2009
Posts: 4766
Location: Katowice
|
#7
04 May 2011 22:06 Re: Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
W innych notach dotyczących innych procesorów Atmela spotkałem się z wartością dla tej diody wynoszącą 500 mikroA. Niezależnie jednak od tej wartości widać, że rozwiązanie z szeregowym rezystorem jest ok. Jeśli jednak problemem jest ograniczenie pasma ADC to pozostaje ci dodać opamp, który rozwiąże problem. Tak sobie jeszcze pomyślałem, może zastosować zenerkę równolegle do masy na te 2,5V. Po przekroczeniu napięcia zenera zacznie przewodzić ograniczając napięcie. To pozwoli znacznie zmniejszyć wartość rezystora, bo prąd przejmie zenerka a nie dioda na strukturze scalaka.
Dodano po 33 [sekundy]:
Oczywiście ceną jaką zapłacisz będzie nieliniowość w pobliżu napięcia przewodzenia diody.
|
|
| Back to top |
|
|
Marcin8051
Poziom 17
Joined: 15 Apr 2003
Posts: 411
Location: Szczecin
|
#8
04 May 2011 22:21 Re: Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
Przekroczenie w górę to raczej da się rozwiązać zenerka przy scalaku lub na dzielniku wcześniej. Bardziej mnie martwi napięcie poniżej Vss-0,2 bo nie bardzo jest co zrobić jedyne co mi do głowy przychodzi to zbudowanie źródła napięcia ujemnego itd...
W ostateczności jeszcze mogę dać na wejściu dzielnik oporowy /3 a przed nim zwykłą diodę do masy no ale w tym momencie obciążam dodatkowo źródło sygnału już nie mówiąc o wprowadzanych błędach po drodze.
|
|
| Back to top |
|
|
albertb
Poziom 22
Joined: 04 May 2004
Posts: 2074
Location: Nowy Targ
|
#9
04 May 2011 23:09 Re: Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
| Marcin8051 wrote: |
| Przekroczenie w górę to raczej da się rozwiązać zenerka przy scalaku lub na dzielniku wcześniej. Bardziej mnie martwi napięcie poniżej Vss-0,2V |
Dziwne, dolne napięcie można załatwić analogicznie, nieprawdaż? Słowo - klucz symetria.
Ale każdy tor analogowy powinien zawierać układ kondycjonowania sygnału. Minimum filtr i dopasowanie impedancji. Najprościej to jednak z opampem. A jego zasilanie załatwia również zakresy napięć.
Albert
|
|
| Back to top |
|
|
kult
Poziom 14
Joined: 18 Oct 2004
Posts: 179
Location: Białystok
|
#10
06 May 2011 16:16 Re: Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
| Marcin8051 wrote: |
| Przekroczenie w górę to raczej da się rozwiązać zenerka przy scalaku lub na dzielniku wcześniej. |
Kolega wie jak działa zenerka? Przede wszystkim przy jakim prądzie zachodzi efekt zenera? To proszę spojrzeć w noty aplikacyjne, zbudować prototyp i nabrać doświadczenia :)
W takich przypadkach stosuje się dwie diody schottky. W bardziej wyrafinowanych rozwiązaniach stosuję odprowadzenie prądu "górnej diody" do masy, jeśli kolega chce, to mogę pokazać jak. Projektuję trochę urządzeń dla automotiv, a tam nie ma miejsca na wpadki.
pozdro.
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
06 May 2011 16:16 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
albertb
Poziom 22
Joined: 04 May 2004
Posts: 2074
Location: Nowy Targ
|
#11
06 May 2011 20:03 Re: Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
Chcesz powiedzieć, że nie zaliczyłeś wpadek?
Pogratulować ;-) Ale wierzyć się nie chce.
Albert
|
|
| Back to top |
|
|
Marcin8051
Poziom 17
Joined: 15 Apr 2003
Posts: 411
Location: Szczecin
|
#12
06 May 2011 21:10 Re: Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
Ja chętnie bym zobaczył konkretne rozwiązania a najlepiej jeszcze z opisem ich wad i zalet.
|
|
| Back to top |
|
|
kult
Poziom 14
Joined: 18 Oct 2004
Posts: 179
Location: Białystok
|
#13
07 May 2011 12:39 Re: Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
najczęściej robię tak:
Na górze układ klasyczny. Ma tę wadę, że obciąża stabilizator lub źródło odniesienia.
Drugie rozwiązanie jest o tyle lepsze, że zwiera sygnał do masy jeśli na kolektorze tranzystora npn potencjał będzie wyższy niż w punkcie VREF.
W każdym razie, rozwiązania dobierać trzeba indywidualnie rozumiejąc co się robi. Czasem wystarczą dwie diody, czasem trzeba zrobić izolację galwaniczną - wtedy zaczyna się zabawa :)
pozdrawiam
|
|
| Back to top |
|
|
Marcin8051
Poziom 17
Joined: 15 Apr 2003
Posts: 411
Location: Szczecin
|
#14
02 Feb 2012 13:42 Re: Zabezpieczenie ADC przed napięciem z poza zakresu |
|
|
|
zastosowałem filtr rc potem dwie diody potem znów filtr RC . Chyba to jednak trochę za dużo ale wole dać 10 filtrów więcej niż jeden za mało.
|
|
| Back to top |
|
|
