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ADS1298R: 4K采样率下20hz-100hz信号畸形

Chao Su
Part Number: ADS1298R


利用ADS1298R设计了一套采集EMG信号的方案，要求采样频率在20Hz-500Hz之间方案如下：

在4K的采样率下，用信号发生器作为输入源输入20Hz -100Hz  500mVpp的正弦波，采集到的信号是畸形的，大于100Hz后，采集的基本就是OK的  采集的图像是下图这样的

在2K的采样频率下20-100hz是正常的，由于采样率频率不够，500Hz下 信号也是畸形的，不过猜测是因为采样率不够造成的

各位大神请教如何解决4K采样频率下20-100Hz之间信号畸形的问题？

  • 0

    ”要求采样频率在20Hz-500Hz“------是输入源的信号在20Hz-500Hz之间  不是采样率

  • 0 回复 Chao Su
    TI__Guru**** 185470 points

    您好，

    您将输入信号配置为内部生成测试信号，看是否可以正确采集?

  • 0 回复 Amy Luo

    请问 你说的是寄存器2 INT_TEST配置成1吗？，这个我代码里面初始化时已将其配置成1了，寄存器2配置的参数为10001b

    请问还有可能是哪个地方造成的？

  • 0 回复 Amy Luo

    这个是4K采样率下  70hz输入信号  采集时间拉长的图像

  • 0 回复 Chao Su
    TI__Guru**** 185470 points

    是的，但是您使用的通道，对应的CHnSET寄存器的MUXn[2:0] 位，是否选择了测试信号，即将MUXn[2:0]配置为101？

    如果选择采集内部生成的测试信号，就不需要从外部输入信号了；

    先验证可以正确采集内部测试信号，以验证ADC读取转换数据没有问题，然后再配置采集外部输入信号

  • 0 回复 Amy Luo

    可以正确采集内部测试信号

  • 0 回复 Chao Su
    TI__Guru**** 185470 points

    如果可以正确采集内部信号，那么应该是外部电路连接的问题。

    以上采集异常时，您采集的信号是发生器产生的单端信号吗？输入信号幅值是什么？您是怎样连接到AD的？因为这款AD的输入是差分输入，单端输入的话，需采用伪差分输入，看下输入信号幅值是否共模电压输入范围？

  • 0 回复 Amy Luo

    信号发生器采用的是RIGOL的DG812，其产生的是单端信号，

    我是通过下面这个电路输入到AD的前置电路（问题描述上有对应电路图）上，然后通过前置电路输入到AD

    输入信号的幅值是正弦波  从10mVpp-1000mVpp

    我采用了单通道伪差分和双通道差分信号输入，得到的结果都是如下图所示的数据（输入信号为70Hz，500mVpp的正弦波）

  • 0 回复 Chao Su
    TI__Guru**** 185470 points

    也就是说上面图2 单端输入至ADS1298R的一个差分输入端，是这样吗？那么您实测ADS1298R的正输入端的信号波形是什么样的？ADS1298R有输入共模电压要求，看下是否满足下面范围要求：

    ADS1298R有 WCT和 RLD电路，您是否使用了这两个电路？同时，您可以把您的寄存器配置附上吗？

  • 0 回复 Amy Luo

    这两个图是前置电路和主芯片的外围图

    （P.S.前置电路的GND端，我通过飞线方式分别接入电源的GND和VSS（-2.5V）采集到的信号也都是基本一样的，100hz以下信号畸形）

    我的信号源是连接的是ADS1298R的一个差分输入端，ADS的差分输入端的电压幅值是100uVpp

    寄存器配置如下

  • 0 回复 Chao Su
    TI__Guru**** 185470 points
    Chao Su 说：
    我的信号源是连接的是ADS1298R的一个差分输入端，ADS的差分输入端的电压幅值是100uVpp

    双电源供电的话，应该在共模电压范围内。这里您可以输入幅值更大些的差分信号吗？因为ADS的输入失调电压都 ±500µV， 如果输入100uVpp的信号，不能确定会不会被无用信号淹没。

    您是否使用了WCT和 RLD电路？看您CONFIG3 寄存器的配置，应该是使用RLD电路的，您可以把所有寄存器的值都附出来吗？

  • 0 回复 Amy Luo

    WCT和RLD电路就是配置了如电路图所示的电容电阻，寄存器配置了这3个，还有一个配置了12倍的增益和正常采集模式

  • 0 回复 Chao Su
    TI__Guru**** 185470 points

    使用如上配置，您可以将信号直接输入至 ADS1298R的模拟输入端口吗？输入信号幅值至少几十个mV

    因为您可以正确采集内部测试信号，采集内部测试信号或者外部输入信号 在不使用WCT和RLD电路的情况下，仅是输入多路复用器的输入选择不同，不应该出现异常。

  • 0 回复 Amy Luo

    直接将信号输入到芯片的输入端口   设置信号幅值27mV，频率70hz，信号依然有干扰

    这个会不会跟说明书里提到的抗混叠有关系？

  • 0 回复 Chao Su
    TI__Guru**** 185470 points

    您是将输入信号直接接ADS129x 的INXP和INXN管脚吗？外部不要接任何电路，直接将信号发生器产生的信号接入ADS129x 的INXP和INXN管脚，看是怎样的？

    或者您采集一个固定的直流电压看采集电压是否正确？

    或者配置寄存器CONFIG2的INT_TEST = 0 禁用内部测试信号，以从外部驱动测试信号，即将测试信号从TESTP_PACE_OUT1 和 TESTN_PACE_OUT2输入

  • 0 回复 Amy Luo

    通过信号发生器直接输入到129x上的INxP和INxN上，显示的波形是下图所示（输入信号20mV   70Hz）

  • 0 回复 Amy Luo

    信号输入直接接到了ADS129x上的INXP和INXN管脚，采集DC直流电压，测试了2mV-30mV，均算是可以正常采集。只是误差会随着电压的增大而增大，2mV误差约为0.1mv，30mV越为1mV

  • 0 回复 Chao Su
    TI__Guru**** 185470 points

    上图中横坐标和纵坐标分别表示的是什么？您是怎样由采集数据得到上图图形的？

    您输入固定的直流电压，SPI采集时，您可以附上DRDY、CS、SCLK和DOUT的信号波形图吗？测量时，请将这四个信号显示在同一图形中

  • 0 回复 Amy Luo

    我是将获取到的原始数据，利用arduino上自带的划线工具，将收集到的数据显示成图形样式，DRDY CS SCLK和DOUT不好付图形

  • 0 回复 Chao Su
    TI__Guru**** 185470 points

    ADS129x 在数据读回之前有一个状态字，我不知道您在形成上述波形时是否考虑了这一点，如下输出数据格式：

    图形也可以以word、PDF或其他格式附上来，建议您附上SPI通信波形以看一下信号质量和时序