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[参考译文] INA219:是通过过采样和平均实现的总线电压和并联电压LSB

Guru**** 2535750 points
Other Parts Discussed in Thread: INA219

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/773548/ina219-are-bus-voltage-and-shunt-voltage-lsbs-achieved-by-oversampling-and-averaging

部件号:INA219

我对总线电压和并联电压的分辨率(LSB)有些困惑。 例如,总线电压LSB为4 mV (数据表),但测量32V的12位ADC应具有7.8 mV LSB。 数据表分辨率为10 UV的并联电压也是如此,但 由12位ADC测量的+/-40mV为19.5 UV?  

我知道,通过平均读数进行过采样可以提高ADC的分辨率(如果信号中存在不相关的噪声)。 数据表指出12位转换需要532 us,而数据表的滤波器部分则指出ADC通常以500 kHz (2 us)采样率运行。 如此高的采样率将允许进行大量的平均处理,以获得超过12位的额外分辨率,即使 配置寄存器中的SADC和BADC保留为默认值1个样本。  这是您正在做的吗? 或者您是否希望用户将BADC和SADC设置为至少4个样本,以将分辨率提高到“13位”?

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    您好Heinz,

    感谢您考虑使用德州仪器(TI)。 我仍在调查总线电压问题,并将在当天结束前为您找到答案。 但是,0.04V/(2^12)=9.77uV=~10uV。 对于较大的Vsense范围(如320mV),我们通过合并增益来得出LSB。 因此对于320mV,增益增加3位,2^3=8,因此PGA设置=/8。 因此,0.320V/(2^15)=9.77uV=~10uV。
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    您好,Patrick:
    感谢回复,但(对我而言)仍然很不清楚。 此外,您的响应中是否不混合总线电压和并联电压?

    我的理解是,ADC测量总线电压是12位,在32V范围内(无符号),这意味着LSB的32V/2^12 = 7.81 mV,但总线电压报告为4 mV LSB分辨率,至少需要多一位。 对于总线电压,ADC可能始终测量16V (这将给出3.9mV LSB),PGA除以2 (对于32V),但该除法将导致有效LSB加倍,因此对于32V,7.81 可能会反向。

    对于并联电压,我了解PGA以4个步骤调整ADC视为输入的内容。 对于最敏感的+-40mV情况,PGA是1,SO +-40mV / 2^11 =+- 19.5 UV,是并联电压寄存器10uV分辨率的两倍。

    在这两种情况下,我都非常确信芯片在某种程度上管理的分辨率比我计算的要好得多。 我想了解的是如何。 例如,您是否使用过采样,如果使用过采样,这是受配置寄存器中的平均设置的影响,还是这是以某种方式单独发生的?

    我想强调的是,芯片的准确性给我留下了很深的印象,但是如果我了解它的工作原理,我会感觉更舒适,因为,仅仅根据数据表中解释的体系结构,它似乎是不可能的。
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    您好Heinz,

    进一步研究后,我可以说该器件实际上使用了13位ADC。  通常,12位用于值,1位用于符号,用于双向分流 电压测量。  至于总线电压,没有符号位。  16V模式使用12位,32V模式使用13位,这两种模式的LSB大小约为4mV。  此操作的线索实际上位于下面所示数据表的寄存器部分。

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    您好,Patrick:
    非常感谢您指出这一点,但我想我刚刚找到了真正的解决方案,让我了解了如何实现这些分辨率,当我最终注意到INA219实际上使用了delta - sigma ADC (数据表中的第8.4 1章)。 因此,您可以说INA219实际上只有1位ADC,但通过过采样,噪声整形和数字滤波器等数字测量,1位ADC可以进行转换,达到任何所需的精确度。