Analog  Digital Conversion

Slides:



Advertisements
Verwante presentaties
iLV = inleiding LabVIEW
Advertisements

Data Acquisition & Control System
Motorsturing met de Arduino
 De Robot  Het Programma  Film By Martijn Hazenboom.
How to build a robot Sander van Dijk Kunstmatige Intelligentie


LICHTORGEL Jana Dobbelaere.
 Siemens Nederland N.V Get a bit more. Siemens. 1 datum MBO Telecom/ICT Veldmetingen in Mobiele Netwerken.
Input/Output Invoer/Uitvoer
Programma SIEL week 5 EMC Filters Modulatie/Demodulatie
Overzicht tweede college SVR
Datacommunicatie en Netwerken Les 3: Let’s get physical
SVR = Signaal Verwerking & Ruis
1/1/ eindhoven university of technology / faculty of Computer Science 2IC20:Computersystemen Week 6: Practicumprocessor invoer en uitvoer.
5JJ20: Computerarchitectuur 2M200: Inleiding Computersystemen
MicroMaster serie 4 frequentieregelaars The next generation
Inleiding Elektrotechniek 2
Prof.dr.ir. Bart ter Haar Romeny

Inleiding vacuumbuizen + R,C transistoren IC’s of chips
Digitale informatie analoog signaal  digitaal signaal (zie figuur):
Digitale overzetting van beweging The mosFET strikes back.
8C120 Inleiding Meten en Modelleren 8C120 Prof.dr.ir. Bart ter Haar Romeny Faculteit Biomedische Technologie Biomedische Beeld Analyse
8C Inleiding Meten en Modellen – 8C120 Prof.dr.ir. Bart ter Haar Romeny Dr. Andrea Fuster Faculteit Biomedische Technologie Biomedische Beeld.
Neurale Netwerken Kunstmatige Intelligentie Rijksuniversiteit Groningen Mei 2005.
Tussen sensor en (computer)syteem
Programma SIEL week 3 SIEL week 3 Analoog/Digitaal omzetting
Programma SIEL week 2 SIEL week 2 Op-amps
PROS2 Les 7 Programmeren en Software Engineering 2.
PROS2 Les 6 Programmeren en Software Engineering 2.


Slide 1Programmatuur voor real-time controleYolande Berbers RTPReal-Time Programmatuur laag-niveau programmeren uit hoofdstuk 15 van Alan Burns, Andy Wellings,
Microelectrode. Microelectrode + Equivalent circuit.
Bemonstering & digitale signaalanalyse
Overzicht tweede college “ruis”
Overzicht vijfde college SVR “operationele versterkers (OpAmps)”
Optisch data opslag Inleiding geschiedenis optica van de cd speler
SAUTER EY3600 DE NETWERKTOPOLOGIE.
1Ben Bruidegom 1 Micro controllers introduction. 2Ben Bruidegom 2 Areas of use & Numbers of machines You might have 1 or 2 Pentium class chips at home.
Signaalverwerking Verwerkers. IR-buitenlamp. IJkgrafiek sensor.
Flight 68K Temperatuur geregelde ventilator
Welkom. inhoud presentatie wat is een Micro Mouse controller motoren sensoren hardware software voeding leerwinst.
Inhoud (2) Netwerkanalyse Signalen als dragers van informatie
Blok 7: netwerken Les 1 Christian Bokhove
1/1/ / faculty of Electrical Engineering eindhoven university of technology PGO opdracht trim. 1.2, week 1: Digitaal/Analoog, maar dan digitaal… A.C. Verschueren.
Inleiding telecommunicatie = info overbrengen transmissiemedium
1/1/ eindhoven university of technology / faculty of Computer Science 2IC20:Computersystemen Week 2: IDaSS.
Prof.dr.ir. Bart ter Haar Romeny
8C Inleiding Meten en Modellen – 8C120 Prof.dr.ir. Bart ter Haar Romeny Dr. Andrea Fuster Faculteit Biomedische Technologie Biomedische Beeld.
Les 2: Zaterdag 24 mei 2014 Wim Peeters
Computertechniek Hogeschool van Utrecht / Institute for Computer, Communication and Media Technology ; PIC assember programeren 1 Les 6 - onderwerpen Uitleg.
Les 1: Zaterdag 10 mei 2014 Wim Peeters
Robotica & ICT Formula Flowcode Robot
2PROJ5 – PIC assembler Hogeschool Utrecht / Institute for Computer, Communication and Media Technology 1.
--1-- An exploration of synchronization solutions for parallel short-range optical interconnect in mesochronous systems Harald Devos.
Instructie Programmeren Task 2 5JJ70. Task 2.1: Voltage divider Welk type variabele heb je nodig? Negative weerstanden bestaan niet! (print een error.
Minor Project- en Programmamanagement
Embedded systemen Programmeren op de Arduino Les 5 analoge input en motoren.
Gebruikerstraining: QRAE Plus persoonlijke multigas monitor.
Basic Electrical Engineering Lecture 1. INDUCTANCE Any device relying on magnetism or magnetic fields to operate is a form of inductor. Motors, generators,
LaagFrequent Functie Generator voor sinus, driehoek en blok golf met
Display en temperatuur
Digimodes Ward De Ridder on8wr.
PowerLine Communications
03 Schakelingen 03 Schakelingen
Mixed-Signal Design Engineer
5 element yagi voor 21.2 Mhz Gain 10,24 dBi - 8,04 dBd
Mini – 552 introductie Geschiedenis Hardware Bouwhandleiding
Transcript van de presentatie:

Analog  Digital Conversion Properties: Resolution/ precision aantal bits Conversion time Max. sample frequency Prijs

Precision

Sample frequency

Aliasing

Analoog  Digitaal Conversie Principes Successive Approximation Flash ADC Sigma Delta ADC

Successive Approximation

Flash ADC

Sigma-Delta ADC

SigmA Delta Converter type HI7190 Sample frequency: 10MHz, , 24 - Bit, High Precision, 22 - Bits Resolution

Resolution and Bandwith

Digitaal  Analoog (DAC) DAC met R – 2R weerstanden Pulsbreedte modulatie (PWM)

Operational Amplifier

Optelschakeling OpAmp 1 V 2 k Bereken Vo

LSB = onderste of bovenste weerstand? DAC Ropamp = 1 k V0 = ? LSB = onderste of bovenste weerstand? 1 4 V

DAC met R-2R netwerk

Pulse Width Modulation Digital Analog Converter Toepassing: servomotorregeling Modulation frequency Duty Cycle = verhouding hoog/laag

Pulse Width Modulation Digital Analog Converter Toepassing: servomotorregeling Volt Volt Volt Modulation frequency > 600 Hz (hangt van de traagheid van de motoras) Duty Cycle = verhouding hoog/laag

Sensors & Data Acquisition Systems Amplifiers & Analog Filters Sample & Hold ADC

Transducers Sensors Small Signals Signal Conditioning Wiring/Grounding Phenomena  ADC Transducers Sensors Small Signals Signal Conditioning Wiring/Grounding

Voorbeeld van een sensor: rekstrookje R = weerstand = soortelijke weerstand L = lengte A = doorsende

Strain Gauge / Rekstrookje Dummy Gauge:Temperature compensation

Strain Gauge

Applications Force sensors Spirometers Truck weigh stations Position sensors

Force to Voltage: Weatstone Bridge Circuit R1= R2= RG1= RG2 = 1000 ; RG MAX= 10 ; VEX = 5 V

Intermezzo on Cascaded Resistors Vin Vout R1 R2

Intermezzo on Cascaded Resistors Vin Vout R1 R2

Force to Voltage: Weatstone Bridge Circuit In rust: R1= R2= RG1= RG2 = 1000 ; RG MAX= 10 ; VEX = 5 V

Assignment: Calculate the differential input voltage for the ADC In rust: R1= R2= RG1= RG2 = 1000 ; RG MAX= 10 ; VEX =Vin= 5 V

Sensor, Amplifier & ADC Amplifier Weatstone bridge + A ADC - mV/bit?

Assignment: Specify the gain of the amplifier Input range of the ADC = 5 V The ADC = 12 bit

Opamp

The ideal Amplifier 2. Input impedance--infinite 1. Gain--infinite 2. Input impedance--infinite 3. Output impedance--zero 4. Bandwidth--infinite

Closed Loop Inverted Amplifier

Assignment: Design the amplifier Voor Weatstone bridge: welke versterker? R1 = ? R2 = ?

Beter algemeen systeem Sensor-output- & ADC-input impedance Rsensor Vsensor VADC RADC

Measurement errors - t.g.v. mismatch sensor-output-/ADCinput- impedance t.g.v. aardlussen t.g.v. te lage “CMRR”

Sensor output impedance Strain Gauge Vs = 50 mV; Rs = 1000  Thermocouple Rs < 20  pH Electrode Rs = 100 M

Rsensor RADC Error (%) 10 k 1 M 1 1 k 100 k 2 100  3 50 k 4 Assignment: Determine the measurement error as a result of the mismatch sensor-resistance and the ADC input-resistance Rsensor RADC Error (%) 10 k 1 M 1 1 k 100 k 2 100  3 50 k Sevo motor potmeter ADC PIC’s 16F876 4

Measurement error t.g.v. mismatch sensor-output-/ADC input- impedance Stel: 10 bits ADC; Bij welke van de 4 systemen is de fout > 1 bit? Zijn de berekende errors absoluut of relatief? Hoe kunnen deze fouten opgelost worden? Hardwarematig ….? Softwarematig …..?

Measurement errors - t.g.v. mismatch sensor-output-/ADCinput- impedance t.g.v. aardlussen t.g.v. te lage “CMRR”

Ground-Referenced / Floating Signal Source

Grounded Measurement System

Floating / Differential Input Measurement System

Grounded Signal source/ Grounded Measurement System  aardlus

Grounded Signal Source/ Floating Measurement System

Floating Source/ Floating Measurement System R1 = R2 (10k < R < 100k)

Instrumentation Amp.

Common mode & Differential mode narekenen Plaatje aanpassewn 2.525 V 2.475 V 5.0 V Common mode = 2.5 V Differential mode = 25 mV

Common Mode Rejection Ratio (CMRR)Beter 20 log ingangsbereik ADC = 0 – 5 Volt; Versterkingsfactor 200; 12 bits ADC Eis: fout mag max. 1 bit zijn. 12 bits ADC  1 : 4096; 1 LSB = 5000 mV/4096 =  1,25 mV. Bij ingang versterker is dit 1,25/200 = 6,25 V CMRR (dB) = 20 log (Differential mode/ Common Mode) = 20 log ( 6,25 V / 10V)  100 dB. (factor 10000) 20 dB = factor 10

Toepassing Unshielded Twisted Pair EMS