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关于ADS1248的PGA的请教

jackie zhao
Intellectual 410 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1248, REF5025, REF5020

你好：

          对于ads1248的pga的数值与实际放大倍数之间的关系我想求教下。我采用REF2.048V电压做基准，经过分压差分输入测量电压。当设为一倍增益时测得电压值和真实值一样，当将增益调大时，计算出的电压值和实际测量的之间的关系不是PGA的值，比如2倍增益时大概为1.33倍；4倍增益时位1.6倍。请问ADS1248的电压的放大倍数和PGA的值是什么样的关系，出现我这种情况是什么原因？

  • 0
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

       PGA的设置实际上影响到的是ADC模拟输入的范围（+/-Vref/PGA)，按照你的说法是否是，当你的输入时Vref/PGA输入时（或者是其他值），得到的ADC转换结果并非是满刻度，而是比较满刻度小很多的值是吧。

       按照你上面的测试，我觉得应该是输入的电压和输出的数字电压不对应导致的，而你是通过增益来表达这个差异的。按照你的测试，如果PGA=128时，这个误差将更加大。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

        注意一下你ADS1248电路的设计，可以参考TI的EVM板。包括供电，参考电压等等。电路注意数模隔离。

        另外说明一下： 你输入电压按照差分，分别给的是多少伏？ PGA设置等于4时，转换得到的值是多少？ （最好能提供的电路）

        以及你对ADC寄存器的设置是怎么样的？

        ADC本身是有满刻度校正和offset校正的，但是看起来你的转换结果差别太大了，建议先确定一下造成转换误差太大的原因。

        

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Intellectual 410 points

    Hi 

        如你所说在PGA=128时误差很大。我不是很能理解你说的“是输入的电压和输出的数字电压不对应导致的”，能否详细解释下，麻烦了。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Intellectual 410 points

    Hi

         目前网络有问题无法上传附近，我会尽快上传电路图以及具体测得的数据的。

  • 0
    TI__Mastermind 43842 points

    供电是怎么样的？方便的话可以先共享一下原理图。

  • 0 回复 TI 管理员
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

       "是输入的电压和输出的数字电压不对应导致的"  也就是讲模拟输入，和数字输出其实对应不上。

      另外你也要查一下，转换得到是24位，看有没有位的丢失， 用示波器确认一下。

      （固定一个输入信号，用示波器观察时序，看转换得到的结果，可以用命令改变PGA的设置）

  • 0
    TI__Mastermind 43842 points

    对于大输出，高增益情况，有时候会导致放大器或ADC饱和。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Intellectual 410 points

    Hi

         附件是原理图，我是差分输入，使用的AIN4和AIN5，其中AIN4接要测的电压，AIN5接地。按照你说的，当PGA设置成四时输入电压1.283V，输出电压2.0443V；当PGA设置成2时输入1.538V，输出2.0473V。输入采用的的REF20.48V电压分压而来。

    第二版电路图.pdf
  • 0 回复 jackie zhao
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

      之前有提到输入电压范围的问题，当PGA=4时， 模拟输入的范围是+/-Vref/PGA =+/-2.048/4=+/-0.512V.

      而很显然你的输入是1.284V， 1.538V都是超出对应PGA时模拟输入范围Vref/4，ADC将输出7FFFFFh,  此时你将其误认为是满刻度2.048V，其实对应的应该是0.512V。

      （上述提到7FFFFFh，实际测试值是接近这个的，所以按照你的计算输出大约是2.0443V， 2.0473V，造成这个差异是因为ADC的有效位不会达到24位）

  • 0 回复 Johnsin Tao
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

       见ADC的输入范围，与对应关系：

      
      

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Intellectual 410 points

    Hi

         你的意思我明白，但是当PGA=4，模拟输入0.512V时返回的24位值如下图所示

    当调成超过1.283V才如你所说的变成127 255 255 也就是7FFFFF

  • 0 回复 jackie zhao
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

       也就是此时相差一倍？

        请确认差分输入时0.512， 参考电压时2.048V, 都没有改变，输出时以补码形式。

       你是单电源供电还是双电源供电？ 双电源供电可能会造成这个问题。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Intellectual 410 points

    Hi

         并不是一倍关系，PGA=1时，差分输入0.512V的返回值是

    与PGA=4时的值大约是1.6倍的关系。另外基准电压2.048V一直没变，我采用的是5V单电源供电。原理图前面已经上传。

  • 0 回复 jackie zhao
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

       按照你现在的测试

       PGA=1时，Vdin=0.512V,  数字转换的结果是0.513V，   有效位做到了15位。

       PGA=4时，Vin=0.512V, 数字输出的结果是0.835V, 转换的值已经超出实际值， 而有效位只做到了8位。

      

       比较上表，会发现你ADC转换的精度非常的差，导致了结果的不准确。

      从你上传上来的电路看:

       1.  数模并没有隔离，建议 数字信号模拟信号各自用自己的GDN Plane（端点接GND), 数字GND Plane与模拟GND plane 用磁珠或者0欧姆电阻隔离。

       2.  输入建议增加一个小电阻构成RC滤波器。（这个是参考TI EVM板的）

       3.   可以的话建议采用高精度的外部参考源。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Intellectual 410 points

    Hi

         我刚刚试着将输入端一端直接接REF，一端直接接地，返回的值如下图

    不是应该是127 255 255的吗，为什么会出现这个情况。我计算了下，如果电压基准按2.5算的话大概2.048的时候出现的应该是这个值。但是就算是基准是2.5V前面的那些个PGA=2，PGA=4时的增益倍数也不对。另外我还想问下就是2.5V基准和2.048V基准是通过什么方法确定的呢？我是个初学者，旁边还没有人指导，所以问题比较多，也比较低级，还请见谅。

  • 0 回复 jackie zhao
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

       先如之前所谈，确认数字GND和模拟GND严格分离，这个是转换不准确的重点。

       其次选择VREF电压，选2.048或者2.5V都是没有关系的，重点是需要高精度的基准源，如REF5025,REF5020之类。 基准电压转到2.5V并不会改变问题，区别只是在于模拟输入电压的范围有所改变。 在现阶段调试，可以先采用内部基准电压2.048V（默认内部参考电压）

  • 0 回复 jackie zhao
    Intellectual 410 points

    刚刚发现当PGA=32，PGA=64，PGA=128时的返回值是成比例关系的。

    PGA=32

    PGA=64

    PGA=128

    但是PGA为小于32的值得时候就不遵循2倍的关系。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

       在你的另外一个帖子里有提到时序的问题，在这个帖子里也有建议你差一下数字输出的位数（用示波器）

       时序上建议有DRDY指示数据输出，而后得到数据，看转换的数据是否正确。（也可以整体确认一下其他的时序问题）。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi 

       注意PGA取值比较大时，意味着输入范围更加窄。

       从你现在的测试看是否都是相差2倍的关系吗？ （如上用示波器确认时序，查SPI时序，看24位的数据是否有错位之类）

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Intellectual 410 points

    好的，我用示波器看一看，谢谢。

  • 0
    Prodigy 10 points

    我也碰到这个问题，PGA为1的时候，AD转换的结果很理想，但PGA改为2以上，AD转换值不是理想的倍数，看了大家的解释，我想可能是数字与模拟电路没有分离的结果，不知道专家怎么看？这是设计比较匆忙，把模拟地和数字地直接连接在一起了，一般使用没有什么问题，精度还可以，但改变PGA后出现问题了，但不知道数字地和模拟地合在一起的后果这么严重。

  • 0 回复 Wei Lin2
    Intellectual 355 points

    兄台

    按照datasheet clk脚接地。  ads1247 ads1147等vrefout 脚上电就有2.0v左右电压么？ 我焊接了好几块，线路就接3.3v和地，

    vrefout脚是需要软件初始化设置后才有电压还是什么？

    我用

    ADS124x_WREG( ADS124x_REG_MUX1 );
    ADS124x_WCMD( 0 );
    ADS124x_WCMD( DEF_BINARY_0010_0000);  

    bit  6 5位为 01时 internal reference is always on。  设置后vrefout还是没有电压。

    求救。。。。

  • 0 回复 rb
    TI__Guru**** 308311 points

    HI

     芯片默认状态下是内部参考电压关掉的，也就是说需要外接参考电压REF0时VREFOUT才会有电压。因此你需要确认数字电压DVDD有3.3V电压，此时芯片会Power-up reset,   Reset后芯片寄存器为默认值。

     00 = Internal reference is always off (default)

     

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Intellectual 355 points

    谢谢你的回复。真敬业啊……

    没看明白。我的DVDD AVDD等等都接了3.3v  是不是默认测量vrefout上是没有2.0v电压的，，需要用软件写写mux1寄存器。。。然后

    我用万用表测量这个引脚 就能看到2.0左右的电压。。。。

  • 0 回复 rb
    Intellectual 355 points

    搞定。。。电压出来了。。。    

    多谢了。。这么晚还不下班啊

  • 0 回复 rb
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

       感谢你反馈结果。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Intellectual 410 points

    该问题是由于共模电压范围不正确而引起的，之前是一端接地，一端接参考电压。改为一端参考电压另一端比参考电压大的时候放大倍数正常。谢谢各位的帮助。

  • 0
    Prodigy 120 points

    您好：

            我最近也在用ADS1248这个芯片 能否分享下你的驱动代码，谢谢 576810593@qq.com

  • 0 回复 yong zhong
    Intellectual 692 points

    我现在用ads247 遇到的问题如下：

    目前寄存器的值还是无法读取，但是已经能够采集数据，改变寄存器配置的值，采集数据也有变化，所以我觉得寄存器的值已经写进去了

       AIN1=GND，AIN2为模拟信号输入，当AIN2输入为0，也就是接地时采集数据位1A7000（低16位数据一直变化），当输入为1.6V时为7FFFFF，PGA=1，可我要求的范围是0---2.5V，该怎么调增寄存器，我试了好多次值都不行，当为0时采集的数据比1A7000还大，我希望的是当为0时采集为0000000,     2.5V时采集为7FFFFF，