Opamp İle 24 bit Adc Tasarlamak

[tekniker_murat]

Herkese Selamun aleyküm değerli ustalarım herkese hayırlı işler bereketli helal kazançlar...

Piyasada bir çok Adc entegresi mevcutken ben neden bu yolu seçtim ? çünki ben bu yapmaya çalıştığım adc yi pic18F452 nin b-c-d portlarına paralel bağlayacağım alt byte orta byte ve üst byte şeklinde bir tanımlama yapacağım ( becerebilirsem )... Piyasada bulunan adc entegreleri işlemci ile ya spi yada başka bir haberleşme yöntemi kullanarak haberleşme yapıyorlar bu yapılan haberleşme yöntemi de benim yapacağım uygulamada bir işe yaramıyor çok yavaş oluyor.

Üstte resimde verdiğim gibi 24 bit bir adc devresi tasarlamak istiyorum fakat devrede kullanacağım dirençlerin değerlerini nasıl hesaplamam gerekiyor bir formul yada bir mantık mutlaka vardır bu işin içinde bunu tarif edebilirmisiniz acaba ?

Resimde malum 3 adet opamp kullanılmış 3 bitlik bir adc olmuş ben 24 tane opamp kullanıp 24 bit elde etmek istiyorum...Opamp entegresi olarak lm324 kullanacağım malum bir kılıfın içerisinde 4 adet opamp var 6 adet entegre kullandığım zaman 24 tane opamp elde etmiş oluyorum...

Fakat kafamın basmadığı diğer bir olay ise yukarıdaki verdiğim şemada adam birde kodlayıcı entegre kullanmış burdaki amaç ne olabilir ? ben direk opampların çıkışlarını kullansam ne sakıncası olabilir birer tane 1k direnç üzerinden pic portlarına giriş yapar her bir bit için 10k direnç ile de şaseye çeker ( pull-down ) işi çözerim gibime geliyor sizce yanlış mı ?

Son olarak bu şekilde tasarlanan adc devreleri yeterince hızlı olurlar mı ? en azından cs1180 kadar hıza ulaşabilirler mi yada daha hızlı mı olurlar çünki bunu hesaplarken spi haberleşme hızı adc okuma hızı bilmem nesi derken sizce hangisi daha hızlı olabilir ?

[polleme]

Devrede opamplarla yapılan kısımda bir seviye göstegesi yapılmış oluyor. Giriş voltajının seviyesine göre belli sayıda opamp çıkışı lojik değişime uğruyor, diğerleri aynı seviyede kalmaya devam ediyor. Bu şekilde opamp çıkışlarında elde edilen bilgi bir dijital bilgi değildir, bunun ikilik düzende bir sayıya çevrilmesi gerekir, ancak ondan sonra bir MCU bu bilgiyi sayısal bilgi olarak işleyebilir. Oradaki encoder yerine de bir MCU (örneğin 16F877A) kullanabilirsiniz.

[ferit06]

24 bitlik adc için 24 adet opamp yetmez 2^24 adet opamp gerekir. Sizin verdiğiniz devreye bir adet opamp daha ilave ederseniz 2 bitlik bir adc elde edebilirsiniz. şekildeki devre şeklinde Opamplar ie adc yapılacak şey değil.

[Kabil ATICI]

16 milyon civarında...

[tekniker_murat]

bu da 16777216 adet opamp kullanacaksın demektir bu da benim hiç ama hiç işime gelmedi doğrusu herhalde bu devreyi gezdirmek için bir iki tane tır satın almamız gerekir bu tırlar için birer şöför tutmamız gerekir bu şöförlerin sgk giderleri vs falan ben bu çeşit bir adc yapmaktan vaz caydım arkadaş

İşin espirisi bi yana bu şekilde alt alta 24 tane opamp bağlarsam elimde 24 tane çıkış elde etmiş olurum niçin 24 bit opamp için 2^24 tane opamp kullanayım ki ? amacım bilginizi yadırgamak yada çok bilmişlik yapmak değil gerçekten işin mantığını anlamak için sordum.

Ayrıca benim merdiven direnç mantığını kullanarak ama opamplı ama bilmem neli 24 bit bir adc tasarlamam için nasıl bir devre önerebilirsiniz bu devreyi yapacağız diye bir şart kaide yok Allahın emri değilya

Amacım 24 bitlik çok hızlı çalışan haberleşme için ayrıca zaman kaybı oluşturmayan kararlı bir Adc yapmak dediğim gibi malzemenin bolluğu çok problem değil ( 16 milyon olmamak şartıyla ) bu yukarıdaki devrede bile 24 tane opamp entegresi kullanabilirdim yeter ki sağlıklı çalışsın sizin konuda önerilerinizi ne olabilir nasıl bir devre olabilir

[HexfeT]

24bit ile ifade edebileceğin en büyük sayısal değer kadar op-amp lazım. 24 op-amplı karşılaştırıcı ile 24 farklı seviye tespit edebilirsin, 5bit bile etmiyor.

[polleme]

Bu denli yüksek hassasiyette ADC ne derece gerekli onu da düşünmek gerek. 10-12 bit istenirse çok sayıda ürün var, mutlaka ihtiyacı karşılayacak bir çip bulunabilir.

[tekniker_murat]

Bu denli yüksek hassasiyette ADC ne derece gerekli onu da düşünmek gerek. 10-12 bit istenirse çok sayıda ürün var, mutlaka ihtiyacı karşılayacak bir çip bulunabilir.

evet 12 bit 14 bit adc sizin de söylediğiniz gibi birçok çeşitte var hatta 877a da 10 bit var fakat bizim devrede çok hassas aynı zamanda bir o kadar da hızlı olması gerekiyor

Niçin hassas ve hızlı olması gerektiğini de şöyle açıklayayım.

Bir tane hava nüveli bobine yüksek akımlı bir gerilim verip kesiyoruz bu sayede bobin etrafında güçlü bir manyetik alan oluşuyor kestiğimiz andan hemen sonra bobini alıcı gibi kullanıp geri gelen sinyalleri Adc ile dijital bilgiye çevirmemiz gerekiyor fakat biz enerjiyi verip kestikten sonra etraftaki cisimlerden yansıyan sinyaller çok kısa bir süre içerisinde yok oluyor....

Şimdi sinyali verip kestikten sonra geri gelen verileri değerlendirmek için zamanımız çok kısıtlı ve biz bu kısıtlı zaman içerisinde bu bilgiyi defalarca okuyup kaydedip ortalamasını almak istiyoruz...

Bu sebepten dolayı adc nin çok fazla hızlı olması gerekiyor cs1180 gibi adc entegreleri spi iletişim ve adc okuma çözme çıkış verme gibi zamanlarından dolayı bizim işimize geç kalıyor...

Niçin yüksek hassasiyet ? çünki sinyal bir anda büyük bir genlikten çok fazla hızlı bir şekilde dalgalanarak küçülüyor ve bitip gidiyor bize en küçük noktadaki değeri ile en tepe noktadaki değeri dahi okuyabilen bir adc gerekli olduğu için böyle yüksek hassasiyet istiyoruz

Bu kadar açıklamadan sonra kalkıp bunu PLC programlamada kullanmak istiyorum o yüzden araştırıyorum desem zaten burdaki herkes anama avradıma küfür etsin istemiş olurum Anlattığım konuda zaten ne yapmak istediğim ayan beyan belli olduğu kanısındayım Çorbada tuzu olan herkese çok teşekkür ederim Allah razı olsun ( yardımcı olmayan yada olamayanlardan da Allah razı olsun onlara da teşekkür ederim )

[mistek]

Tamam çok hızlı olması gerekiyor ama kaç mikrosaniye? kaç nanosaniye? Ayrık elemanlarla yaptığınız devrenin tümleşik devreden hızlı olacağını zannetmiyorum.

[pea]

24 bit adc'nin çözünürlüğü nanovoltlara yaklaşıyor. Bobinli devrede gürültü kim bilir ne seviyede. Siz bu hassasiyeti istiyorsunuz.
Saniyede birkaç milyon örnekleme hızı olan ADC modülleri var.
Opamp ile gerilim yükselticiler var.
Teoride büyük eksiklikleriniz var gibime geliyor.

[tekniker_murat]

24 bit adc'nin çözünürlüğü nanovoltlara yaklaşıyor. Bobinli devrede gürültü kim bilir ne seviyede. Siz bu hassasiyeti istiyorsunuz.
Saniyede birkaç milyon örnekleme hızı olan ADC modülleri var.
Opamp ile gerilim yükselticiler var.
Teoride büyük eksiklikleriniz var gibime geliyor.

Evet hocam söylediğiniz üzere çok büyük eksiklerim var ben bunu hiç bir zaman kesinlikle itiraz ve inkar etmedim Benim aradığım dostane bir yada birkaç el yani bu eksiklerimi satır satır giderebilirim diye düşünüyorum konunun da tam olarak yabancısı olduğum için net bişiyler söyleyemiyorumda...

Zatan çok bildiğim bişiy olsa burda yardım isteyip komik duruma da düşmem yaptığım işi koyarım ortaya buyurun kime lazımsa helalinden kullansın derim...

Her zaman şuna inanıyorum bilgi paylaştıkça çoğalır ve benim için önemli olan da hep bir adım öne gidebilmek bunun için burda soru sorarım yazı yazarım okurum ederim Allah razı olsun bir çok ustam da yardımcı olmaya çalışır falan filan

Evet eksiğim var fakat yardımcı olun hem benim gibi eksiği olanlar hem de ben eksiklerimizi giderelim...

[Kabil ATICI]

paralel çıkış portlu ADC.
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD7760.pdf
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD7762.pdf

Bu şekilde arayüze sahip ADC'lerde mevcut. Ama nasıl temin edersin orasını bilemem...

[z]

Ne tip sinyalleri dönüştüreceksin?

Hız sorunun yoksa tek bir Opamp ile de yapabilirsin. Yalnız 24 bit çok iddialı bir değer gürültü ile başetmenin yolunu bulmalısın.

http://en.wikipedia.org/wiki/Integrating_ADC

[zerog26]

zamaninda univ. tezi hazirlar iken bu isle biraz urastim kisacasi benim tavsiyem S&H (sample and hold) devresi tasarlaman erekli ince hassas calisma yapabilmen icin .....

[Icarus]

Sorunuzu 2 kısma bölersek
1)İlla discrete elemanlarda bir adc yapmak istiyorsanız 16-bit'lik bir sigma delta adc'i deneyebilirsini. 2-3 opamp yeterli olur. (Offset errorlerini vb.. boş verelim)

2) Diğer yapmaya çalıştığınız şey ise minik bir radar. Radar alıcılarının prensiplerini bu konuya uyarlayabilirsiniz. Ama göreceksiniz ki tespit etmek istediğiniz cisimler ufak, mesafeleri kısa oldukça radarınızın frekansı çooook yüksek olacak. Bakmışsınız 40GHz gerekiyor vb...