[参考译文] AFE031：使用 DAC 模式特性通过电力线传输和接收数据

尊敬的 Mani：  

请查看所附链路中的 DAC 模式。 请确保您能够在 Tx 窗口内发送所需的 DAC 数据。  

https://www.ti.com/lit/an/sprac94d/sprac94d.pdf?ts = 1705429676956

您能告诉我您在使用哪个硬件板吗？ 如果您使用的是我们的 BOOSTXL-AFE031-DF1、请将 INT 上拉电阻修改为33kΩ(需要弱上拉电阻)。  

https://www.ti.com/lit/ug/sbou223/sbou223.pdf?ts = 1712753704862&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Ftool%252FBOOSTXL-AFE031-DF1

如果您使用自己的 PCB 原理图、则需要确保所有输入路径都是功率放大器(PA)的输入正确的、因为此 IC 包含多个模块化 IC 块并通过外部引脚连接。 您可以检查每个块的输入和输出的功能、确保发送输入信号并且输出正常。 在来自 SPI 输入的 DAC 输入之后、所有信号都被转换为模拟信号。  请参阅下面方框图中的标记。

如果您不确定、您始终可以从函数发生器输入信号并检查从输入到输出的电路径。 在我们调查编码序列之前、请确保硬件或电气路径正常工作。   

请先确认硬件连接、然后再检查编码序列。 某些编码说明、我必须咨询 C2000固件工程师或查看 TI 的示例代码。 由于您使用的是 ARM 处理器、并非所有内容都是相同的、但它应该非常相似。  

此致！

雷蒙德

您好@Raymond Zhang1

感谢您的答复。

我有一个疑问、DAC 模式也是考虑 PWM 模式啊？

如果我在 SPI 中通过 DAC 模式发送数据，我需要生成一个 PWM 信号啊？ 那么我需要哪一个 IO 来生成 PWM，这是真的吗？

在 DAC 模式中不需要 PWM 生成意味着,为什么我们要在 DAC 模式中使用该 PWM 源?

另外一个硬件部分是正确的、正如您所说的、检查

下面为我添加了电压读数：

输入电源：
PA_VS1、PA_VS2 = 15V
AVDD1、AVDD2 = 3.3V
DVDD = 3.3V

在初始阶段：
PA 电流消耗= 0.003A
PA_OUT = 4.6V
TX_PGA_OUT = 200mV

使能偏置后：(Ref1、Ref2 = 1)

PA 电流消耗= 0.003A
PA_OUT = 7.5V
TX_PGA_OUT = 1.7V

CONFIG enable1寄存器后：(DAC、PA、TX = 1)

PA 电流消耗= 0.003A
PA_OUT = 7.5V
TX_PGA_OUT = 2.3V

启用 PA_OUT 后：(PA_OUT = 1)

PA 电流消耗= 0.042A
PA_OUT = 7.5V
TX_PGA_OUT = 2.3V

我可以读取 SCK 信号,但在 PA_OUT 引脚有一个7.5V 的输出,我无法从这个 PA_OUT 引脚接收任何信号

我被提到为建立传输模式的步骤,你注意到任何奇怪的配置的传输模式

如果你有任何计时图或示波器读数分别为 SCK , DIN , CS , DAC , PA_OUT,这肯定会帮助 我们。

谢谢。

尊敬的 Mani：  

请将 C64更改为大约~75pf/79pf/80pf/82pf、以接近76pf 的可用 C64为准。 这将与 PA 的输入阻抗相匹配。  

https://www.ti.com/lit/ug/sbou223/sbou223.pdf?ts = 1712874695843&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

由于 PA 的输入是电容耦合的、因此输入直流电压将不起作用。 您必须使用交流输入信号、例如使用~50kHz 且振幅很低的函数发生器。 由于中间电源偏置为15Vdc、PA_OUT = 7.5Vdc 是正确的。 Tx_F_OUT 或 TX_PGA_OUT 端子上的输入信号交流振幅在50kHz 下应小于0.7Vpk。  

如果 PA_OUT 从7.5V 摆动至12Vpk、则输入信号在 Tx 频率下应小于(12-7.5)/6.5V = 0.692Vpk。  

由于 PA_OUT 处没有负载、因此输出电流可以忽略不计。  

您是否能够匹配 AFE031 EVM 原理图中的 DAC 设置？ 如果它不起作用、我将要求 C2000固件工程师。  

由于我是一名硬件工程师、因此我没有为器件执行固件操作。  

正如我说过的、我们有100多个客户在使用此器件、他们不会有问题。 请告诉我。  

此致！

雷蒙德

您好@Raymond Zhang1

感谢您的详细解释。

我还有一个疑问。

如何设置 PA = 6.5V/V 的标称增益？ 作为你的图像, Rload 电阻是放置在块内右侧. 那么如何将这个标称增益设置为6.5V/V 呢？

尊敬的 Mani：

Unknown 说：

如何设置 PA = 6.5V/V 的标称增益?

对于 PLC 应用、AFE031的内部增益固定为6.5V/V、且不可编程。  

Tx 处有 PGA、它具有4个增益设置、这是唯一用于改变输入振幅的控制。 如果输入振幅在 DAC 或 PWM 下摆动相对较大、例如3.3Vpk 或5Vpk、则您应该为应用具有足够的可控裕度。 Tx 交流传输信号仅需在 PA 的输入信号为6.5V/V 时约0.7Vpk 或1.4Vpp 的电压摆幅。

在 PGA 设置中、最大值 增益为1V/V、通常应针对应用衰减输入振幅(针对0.5V/V 或0.705V/V 而设置)。    

如果您有其他问题、请告诉我。  

此致！

雷蒙德

您好@Raymond Zhang1

在上图中，您的意思是在 TX_F_OUT 或 TX_PGA_OUT 端子中以50Hz 的频率提供低于0.7V 的交流输入信号，对吗？

如果我需要给一个交流 信号的意思,我需要给一个信号只在传输周期或其他每次啊?

一旦我完成这一操作,我可以从 PA_OUT 终端从 DAC 寄存器中写入的数据类型获得数字输出吗?

还有一个问题,在示例电路中,没有任何电路或 IO 连接到  Tx_F_OUT 或 TX_PGA_OUT 端子 来提供交流脉冲,那么为什么我们需要提供交流脉冲,是不是必须输出?

尊敬的 Mani：

Unknown 说：

在上图中，您的意思是在 TX_F_OUT 或 TX_PGA_OUT 端子中以50Hz 频率提供低于0.7V 的交流输入信号，对吗?

如果您要使用函数发生器检查 Tx_PGA_IN 输入端子、则需要配置 GND 以上的输入。 在下面的仿真中、交流信号的直流偏移配置为1.65Vdc、1kHz 输入信号在1.65Vdc 上以1.2Vpk (2.4Vpp)摆动。 这是输入共模电压工作范围。  

如果您通过 SPI 端口使用 DAC 信号、则在 AFE031内部处理该 Vbias 电压。  

如果在方波中进行0到3.3V 或0到5V 的 PWM 操作、Vbias 电压也位于 GND 之上或 PWM 信号的中点附近。  

Unknown 说：

一旦我完成此操作，我可以从 PA_OUT 终端从哪种类型的数据写入 DAC 寄存器获得数字输出吗？

无论您发送到 DAC 寄存器的信号是多少，输出电压都将是 LPFS 之后的6.5V/V*DAC_INPUT_振 幅。 对于 CENELEC 频带 A、LPF 的-3dB 点配置为大约90kHz (典型值)。  

Unknown 说：

示例电路中没有任何电路 或 IO 连接到 Tx_F_OUT 或 TX_PGA_OUT 端子 以提供交流脉冲，那么为什么我们需要提供交流脉冲，是否必须获得输出？

我不确定您参考的交流脉冲。 在 PLC 通信中、只有正弦信号通过 TX_PGA_OUT 发送。 如果您的脉冲是针对 PWM 信号的、则信号将在 Tx_F_OUT 端子上滤波平缓输出、然后再通过功率放大器的输入端。  

客户选择 PWM 输入信号与 DAC 的原因是成本原因。 在 DAC 模式下、Tx 信号和谐波噪声将小于 PWM 模式、并且 CMU 在 DAC 模式下的性能要求比 PWM 模式更严格。 但是、如果您认为 LPFS 的级别不同、则 FSK 的 PLC 通信将是可比较的。   

如果您有其他问题、请告诉我。  

此致！

雷蒙德

您好@Raymond Zhang1

最后、如果我们在 PWM 模式下使用、则需要为 TX_PGA_IN 端子提供 vbias 电压。

否则、如果我们使用 DAC 模式、就不需要提供 在 AFE031内部进行处理的任何额外输入、我们需要使用 DAC 和 CS 引脚通过 SPI 只在 DAC 寄存器中写入数据、对吧？

但在 DAC 模式下、我们需要 在 PA_IN 和 TX_F_OUT 端子之间选择一个合适的电容值。

我们使用 DAC 模式进行传输。 正如您说的、我们更改了该 C64级电容器。 但现在我们有了20pf 的电容器、因此我们放置了4个、没有任何电容器并联到 TX_F_OUT 和 PA_IN 端子。

在发送数据时、我在下面的端子中看到了电压值、

PA_IN -> 7.4至7.9V

TX_F_OUT -> 2.0至2.6V

查看以下值。完成所有寄存器配置后 、我读取它以进行验证：

[2024-04-18_16:19:08:621]启用1:35

[2024-04-18_16:19:08:712]Gain Select :50

[2024-04-18_16：19：08：803]启用2：15

[2024-04-18_16:19:08:908]Control 1 :72

[2024-04-18_16:19:09:000]Control 2 :96

[2024-04-18_16:19:09:075]重置:0

[2024-04-18_16:19:09:180]DIE ID :0

[2024-04-18_16:19:09:270]Revision :2

所有值均在 DEC 中。 任何奇怪的事情。 因为仍然有问题、无法读取 PA_OUT 中的任何数据、所以只能读取噪声。

请检查下面中所附的示波器数据。

MOSI 数据为0xAAAA

请检查并提供解决方案。

尊敬的 Mani：  

PLC 通信无法使用方波进行通信。 它必须是由 PWM 信号构成的正弦波形、然后用 LPFS 进行滤波。 无法通过 PLC 数据通信满足射频发射要求的原因。   

在前面的回复中、我怀疑您可能有硬件导电性问题、因此我为您提供了有关如何测试硬件的说明。  

Unknown 说：

但在 DAC 模式下，我们需要选择适当的电容器连接值 跨 PA_IN 和 TX_F_OUT 端子在右边?

如果使用 AFE031的内部 DAC、则不需要外部连接、请参阅标记为绿色的框。 此开关为内部开关、可通过寄存器设置打开。 您必须决定是通过 PWM 模式还是 DAC 模式(AFE031的 DAC 模式为10位)发送输入数据。  

如果您有其他问题、请告诉我。  

此致！

雷蒙德

您好@Raymond Zhang1

如果我使用 DAC 模式、是否必须将 SPI 数据长度配置为10位？

如果我通过 SPI 通信发送16位数据、在 AFE031 DAC 模式下是否不支持该功能？

尊敬的 Raymond Zhang1：

在 AFE031中、在 DAC 寄存器中支持10位数据传输中、我接受。 但如果我们通过 DAC 以16位数据的形式发送数据,这 只会对传输的前10位(最高10位)有意义,并自动丢弃剩余的位?。

因此、位传输长度不会被视为必须的、对还是错？

请阅读下面的这个主题、因为我说已经 从另一个主题中读取了这个内容。

e2e.ti.com/.../afe031-no-dac-output