Empfehlung für externen 16Kanal ADC mit >= 12 Bit Auflösung gesucht

[repi64]

Hallo,

Ich stehe vor der Qual der Wahl und Suche eine Empfehlung für einen mindestens 12 Bit ADC mit 16 Kanälen. Das Ganze nachher x3 für 45 Analoge Signale.
Am liebsten einen mit 5V Single Supply. Deshalb ist ein ATXMega direkt für mich die zweite Wahl. Die ARef. wird nachher irgendwo bei 2,54-4,096V liegen.
Sollte natürlich nicht im BGA Gehäuse stecken sondern noch als SMD von Hand verlötbar sein (SSOP, TSSOP o.ä).
Habe schon diverse Hersteller gesichtet und einiges in die engere Wahl gezogen. 20 oder 24 Bit Auflösung ist eigentlich überflüssig und bläßt die Variabeln bei der Berechnung unnötig auf.
Meine Vorauswahl beinhaltet LTC2496 / (LTC2498 ) / LTC2439-1 / (LTC2418 )
AD7490 / AS1542 / ADS7953 / MAX11632/MAX11633 / MAX11626/MAX11628/MAX11632.............
und diverse optionen mit externem 16x1 Multiplexert + einzel ADC.

Habt ihr ein paar Erfahrungswerte und Empfehlungen?
Gerne auch mit Bascom Codeschnipseln.

Gruß RePi!

[Besserwessi]

Ein wichtiger Parameter ist noch, wie schnell gemessen werden soll. Ein 2. Punkt ist die Frage nach einem ggf. nötigen Anti-aliasing Filter, denn man je nach Geschwindigkeit und AD für jeden Kanal bräuchte. Damit zusammen hängt auch noch die Frage ob eine 50/100 Hz Unterdrückung gewünscht ist. ADs nach dem Sigma-Delta verfahren bieten sich ggf. an, weil die langsamen meist eine gute 50 Hz Unterdrückung haben und (fast) keinen Anti Aliasing Filter benötigen.

[repi64]

Danke für die Antwort.
So flott muss die Nummer nicht sein. Es reicht, wenn die 45 Werte ein mal pro Sekunde gemessen und berechnet werden. 50/60Hz sind schon ein Thema. Diese können jedoch durch einen R C Tiefpass vorher geplättet werden. Nur Schwankungen ab ca. 20Hz und deutlich kleiner, also fast DC, müssen erfasst werden können.

[Besserwessi]

Das passt so nicht ganz zusammen: um Schwankungen bzw. Signale mit 20 Hz zu erfassen sollte man schon mehr als 40 Werte pro Sekunde erfassen.

Für eine Unterdrückung von 50 Hz wäre ein integrierender Wandler richtig, der vielfache von 20 ms auswertet. Ein RC Tiefpassfilter ist dagegen eher unpraktisch - den brächte man für jeden Kanal getrennt, denn hinter dem MUX würde damit die Geschwindigkeit viel zu klein (>0,5 s je Kanal) werden. Für so etwas wie jede Sekunde alle Kanäle je einmal zu messen wäre also schon so etwas wie ein Sigma-delta Wandler angebracht, weil man sich da den RC Filter sparen kann, und bei den langsamen Modellen auch eine sehr gute 50 Hz (und 100 Hz) Unterdrückung dazu bekommt. Das wäre mir mehr Wert als ggf. der Aufwand die unteren Bits bei einem 16 oder 20 Bit Wandler zu ignorieren.

Je nachdem was an den Eingängen hängt, würde ich dazu tendieren externe MUX zu nutzen, denn der MUX bietet auch etwas Schutz für den AD Eingang, und ein MUX (für 12 Bit reicht auch ein 74HC4051) ist günstiger zu wechseln (gibt es auch als DIP). Um dann mit eher langsamen Wandler noch alle Kanäle messen zu können wird ein AD wohl eher nur 8 oder 16 Eingänge auswerten.

Die Alternative wäre halt ein RC Filter für jeden Eingang, und dann einen eher schnellen AD - für eine brauchbare 50 Hz Unterdrückung könnte man den z.B. 4 mal im Abstand von je 5 ms Auslesen und dann mitteln. Da könnt dann auch ein AD alle Kanäle schaffen. Von der Software ist der Aufwand aber größer.

[repi64]

Den RC Filter hatte ich schon für jeden Eingang in Betracht gezogen.
Ein paar Details mehr zur Schaltung:
Es sind insgesamt 45 Photodioden (15x RGB, wovon aber, je nach Setting, immer nur 9x RGB = 27 ausgelesen werden) mit ausgewähltem Spektrum für präzise Lichtmessung von Projektoren. Standard Ambiente Light Sensoren mit direktem Digital Interface waren ungeeignet.
Diese gehen auf je einen 4-fach Transimpedance Amp. mit Messbereichsumschaltung.
Dahinter der RC Filter... MUXER... ADC...

Auf einen MUXER direkt an den Photodioden wollte ich dieses mal verzichten.
Dies hatte ich bei einem ähnlichen Projekt zwar mit einem 4051 mal gemacht ( dahinter der TIAMP), bei extremen Helligkeitsunterschieden (eine Diode abgedunkelt, die ander Hell) gab es anscheinend durch die Lade - und Entladezeiten des RCs gewisse Ungenauigkeiten. Deshalb der jetzt geplante Mehraufwand.



Habe auch gesehen, dass es von TI die Nummer direkt in einem IC gibt...
DDC316. 16ch 16bit. 64NFBGA. (Ddc232 /264 20bit BGA). DDC118 20-bit, 8 channel, current-input ADC. QFN48!
Davon wäre ja der kleine noch von Hand lötbar. Im Vergleich zu meinem bereits als brauchbar getesteten 4Fach TIAMP werden da die Messbereiche nur über unterschiedliche interne C s geschaltet??? Der 4 TIAMP macht es über unterschiedliche Rückkoppelwiderstände.
Bei der DDC Variante müsste ich mit den Tests bei 0 anfangen und hätte keine Option die Messung einfach über einen RC zu sieben. Das müsste alles in die Software.


Die Schaltung soll unterschiedliche Projetoren mit den unterschiedlichen Technologien (LCD, 1 Chip DLP, 3 Chip DLP)
möglichst genau messen können. Als Referenz steht ein Minolta CL200A Colorimeter, jedoch nicht 15x vorhanden
Dabei soll alles, was das Auge nicht wahrnimmt auch ignoriert bzw integriert werden.
Ein eventuelles, trägeres Lampenflackern und - Pumpen soll aber Messbar gemacht werden.

Wie ist das bei den Sigma-Delta Wandlern? Kriegt man diese dazu intern für mehr als z.B. 20 ms zu integrieren und der Controller fragt diese nur ab, oder muss die Integration im AVR gemacht werden? 50-100 Hz Filter intern klingt gut, bei 1Chip DLP, bei denen die Farben 3x nacheinander mit 150-180Hz kommen, reicht dies nicht. Das müsste halt die Integrationszeit hergeben.

Welcher Sigma-Delta Wandler kommt deiner Meinung nach am ehesten in Betracht?

[Besserwessi]

Mögliche relativ günstige Sigma Delta Wandler wäre z.B. MCP3551 oder LTC2440. Je nach AD Wandler lassen sich ein paar Integrationszeiten auswählen - für Zwischenwerte oder längere Zeiten kann man auch im µC einfach mehr Werte auslesen und mitteln.

Wenn vor dem AD Wandler sowieso noch ein TIA ist, kann man den TIA auch gleich so auslegen, das man da die Filterfunktion mit drin hat, also einfach die Bandbreite auf etwa 100 Hz begrenzen. Mit einer mehrfachen Auslesung kriegt man auch da einfach ein gute 50 / 100 Hz Unterdrückung. Wegen der Filterfunktion braucht man also keinen Sigma Delta AD, da dürfte es auch ein anderer etwas schnellerer Typ sein. Man macht damit die Integration im AD Wandler so aufwendig ist das nicht, denn man muss nur die Lücke zwischen der Bandbreite des Filters zur gewünschten Integrationszeit überbrücken. Oft reichen da schon 8 Werte aus, die man aufsummiert. Es dürfen aber auch mehr sein.

Von der Geschwindigkeit der Messung bzw. vom Rauschen hat der etwas schnellere AD und integrieren im µC Vorteile, weil mehrere Kanäle parallel ausgewertet werden können.