Voltgen自校准电压源ADC芯片升级

MF35_

7175比2400当然要强好多，都不是一个层次的产品，7175的调制频率更高，因此相同ODR下，7175的噪声要更低，2400的ODR甚至不能配置，是固定的。

而且7175的INL指标更好（3.5ppm max，1ppm typical），这个voltgen的设计其实对ADC的唯一硬性要求就是INL了，比例测量法严重依赖INL，虽然可以用多点校准曲线拟合的方式矫正INL，但是INL曲线本身是随温度变化的，这种校正在温度会变化的使用场合效果比较有限。

MF35_

zhengrob 发表于 2024-1-1 20:50
缓冲滤波数组长度由32降为8， 锁定更快了：

https://www.bilibili.com/video/BV1DG411z7uj/?vd_source ...

用7175的话用不着自己做滤波，你把ODR配置低一点（50以下）效果是一样的

zhengrob

MF35_ 发表于 2024-1-1 23:24
7175比2400当然要强好多，都不是一个层次的产品，7175的调制频率更高，因此相同ODR下，7175的噪声要更低，2 ...

言之有理！

zhengrob

zhengrob 发表于 2024-1-3 09:26
言之有理！

AD7175小板_sch.pdf (266.36 KB, 下载次数: 211)

2024-1-3 09:26 上传

点击文件名下载附件

小板的原理图，其实就是AD7175的datasheet推荐的外围元件加上对底板的对应接线。

zhengrob

zhengrob 发表于 2024-1-3 09:28
小板的原理图，其实就是AD7175的datasheet推荐的外围元件加上对底板的对应接线。

这2天忙里偷闲，把手头的AD7177找了出来，焊到小板上，上机测试：


当然少不了视频：

https://www.bilibili.com/video/B ... 9139ba3044c193ad67f

结论：

1. AD7177-2与AD7175-2 引脚完全兼容，直接替换无需任何改动。
2. AD7175-2的程序可以直接在AD7177-2上跑，这时除了读出来的芯片ID不一样，其余的完全没有2 样。只不过这时AD7177-2跑在24bit模式上。
3. 如要AD7177-2跑在32bit上，只需在初始化时将接口寄存器（0x02）的bit1置位即可。然后度读电压的时候在AD7175_RDATA(void)中连续读32bit即得到采样值。
4. 上边的视频就是AD7177-2以32bit模式运行voltgen的实际表现。坦白讲，我没看出与7175有什么太大不同 。 在MDK的调试窗口看AD采样值，最低的8位跳得一塌糊涂。其实这也好理解，就是目前的这个配套的硬件，配不上超过24bit的数据采集，7177的性能优势已经被埋没在了这一团噪声之中了。

washu

zhengrob 发表于 2024-1-12 10:00
这2天忙里偷闲，把手头的AD7177找了出来，焊到小板上，上机测试：

这里有几个问题，首先从 10V 角度看，24bit 就是 16,777,216 字，对应 10V 分辨率可达 1uV，实际上最好的 3458 万用表在 10PLC 下的本底噪声就差不多有 1uVpp，也就是说这个问题是无解的，是德也表示不会出 3458 的下一代万用表（虽然大家都在期待 34480），说明测量技术就这样了

然后，Voltgen 的鸡肫是辣妹三九九，这也是一个噪声不太小的器件，如果要获得更低噪声，应该首先给 ADC 使用低噪声的专用鸡肫而不是从 Voltgen 的主板上获得 5V 鸡肫，这个 5V 鸡肫来自 399 分压，噪声相对较大。其次就是，可将 399 替换为更低 噪声的恒温鸡肫比如 ADR1399、ADR1000 <--- 但据说因为 1399 性能太好，ADI 把它砍了一刀，也就是说除了我们买到的第一批 1399，现在的 1399 不咋地

再然后，模拟开关后面、ADC 分压器前面是一个噪声较大的 AD706，当时 ADI 尚未推出 ADA4522，如今也建议更换为 ADA4522 以降低噪声 此外 ADC 驱动运放也是，使用了一些性能不一定最好（噪声低）的四运放，是因为腿软偷懒，嫌用单运放布电源线麻烦，因为当时立创连免费打板都没，4 层板也没开始做，而如今完全可以画成 4 层板解决电源布线的麻烦。

等等。

amsl

看washu老师的帖子，挺费脑细胞，“鸡肫”是指“基准”吗？为什么不直接用词“基准”呢？还有“辣妹”没有搞懂是什么，前后联系好像是LM399，washu老师应该是个年轻的叔叔

MF35_

zhengrob 发表于 2024-1-12 10:00
这2天忙里偷闲，把手头的AD7177找了出来，焊到小板上，上机测试：

你仔细阅读手册就能发现，7177-2的最高ODR是10k，7175-2的最高ODR是250k，而两者ODR在10k以下时的噪声指标是完全一样的，而且他们的调制频率也完全一样

那么不难猜测，这两者其实内核是完全一样的，我们知道相同调制频率下，ODR越低，有效位数就越高，因此7177-2只是限制了ODR来使得32bit数据具有一定意义，因为再高就没有任何意义了，而7175-2只有24bit数据，所以可以高到250k的ODR。

实际上，ADC在达到24bit以上后意义就已经不大了，电路工艺限制了噪声水平的进一步降低，哪怕ADC的噪声水平已经达到32bit水准，这也只是对ADC而言，对整个系统而言24bit已经是电路的极限了，哪怕ADC给你32bit，后面那8bit也全部是系统噪声了

zhengrob

washu 发表于 2024-1-12 10:30
这里有几个问题，首先从 10V 角度看，24bit 就是 16,777,216 字，对应 10V 分辨率可达 1uV，实际上最好的 ...

其实目前voltgen的硬件配置已经可以的了（基于AD7175），达到几个uV的分辨率（还不能说精度）水平这已经算是很高了。其实单讲分辨率的话34401已经没有能力去测量和调试它了。

再往上提高性能，单靠ADC是不可能了，仅仅基准这一块从LM399往上走所付出的代价就已经起飞了。业余来玩这些已经意义不大了。更换几颗性能好的运放，或者采用多层PCB布板，这些相对好实现一些，但是估计提升的幅度也是很有限的。

zhengrob

MF35_ 发表于 2024-1-12 12:56
你仔细阅读手册就能发现，7177-2的最高ODR是10k，7175-2的最高ODR是250k，而两者ODR在10k以下时的噪 ...

是的，若能把24bit的分辨率充分发挥出来，那已经就是难以达到的高度了。所以很多人说32位ADC都是噱头，是有道理的。

zhengrob

zhengrob 发表于 2024-1-12 10:00
这2天忙里偷闲，把手头的AD7177找了出来，焊到小板上，上机测试：

进行中：

scoopydoo

俺来给楼主加加油，昨晚看 EEVBlog 上有人拆解日置的七位半直流电压表，里面的 ADC 居然用的 AD7175-2

https://www.eevblog.com/forum/me ... -voltmeter-(9-ppm)/

wgsd

scoopydoo 发表于 2024-1-22 11:40
俺来给楼主加加油，昨晚看 EEVBlog 上有人拆解日置的七位半直流电压表，里面的 ADC 居然用的 AD7175-2  ...

这个7位半看了几个介绍，好像最后一位跳动挺大的。

scoopydoo

wgsd 发表于 2024-1-22 11:53
这个7位半看了几个介绍，好像最后一位跳动挺大的。

俺不是给了链接，那位 EEVBlog 的网友测试结果好像很不错的，你可以看看

wgsd

scoopydoo 发表于 2024-1-22 11:55
俺不是给了链接，那位 EEVBlog 的网友测试结果好像很不错的，你可以看看

38度上有测试图