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[参考译文] TM4C1294KCPDT:ADC0 FIFO LSB MSB

Guru**** 2482225 points
Other Parts Discussed in Thread: INA240, TIDA-00909

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/microcontrollers/arm-based-microcontrollers-group/arm-based-microcontrollers/f/arm-based-microcontrollers-forum/723904/tm4c1294kcpdt-adc0-fifo-lsb-msb

器件型号:TM4C1294KCPDT
主题中讨论的其他器件:TIDA-00909INA240

上一个线程说 、在 转换为相对于 NSH 采集点的 MSB 位位置期间、似乎1/4 LSB 分辨率 FIFO 位值(黄色框)没有被移动。 可能默认的 NSH 0x4将所需的 FIFO 移位(LSB->MSB)保持在1/2 LSB 以上、强制将真正的结果置为错误状态。 将 PWM 占空比乘以 FIFO 数组[]结果表明1/4 LSB 采样整数的位移位(循环)没有发生到循环 FIFO 中正确的 MSB 位位置。 否则、我们 将数字 压缩相对 3.3V 满量程 、这是从读取  到软件数组中的 FIFO 值1/2 LSB 误差中得到的[]。  

对于纯直流信号而言、1/2 LSB 误差 FIFO 移位(Cext 电荷共享)不是很明显的原因是 FIFO 结果始终返回1/2 LSB (稳定状态)值。  这通过工程师调节 SW 低通滤波来隐藏1/2 LSB 误差、从而在 实现正确的直流数字值之前补偿1/2 LSB 误差。 基本上、通过软件低通滤波对每个采样值进行整数操作、软件将1/2 LSB FIFO 误差转换为 MSB 移位结果。  这似乎是某种转换器勘误表或 FIFO 时钟速率 不是 串行位 速率的16倍、与 NSH 采样时钟无关。  

能否让工程人员看看为什么 Cext 1/4 LSB 结果 (黄色框) 没有按预期的那样被移入 MSB 位位置? 似乎 cADC 或 NSH 充电 不 会产生 与 或至3V3满量程一致的1/4 LSB FIFO 结果、除非 AINx 信号可能 具有 大部分线性稳态属性。 当    我们期望 1/4 LSB 结果循环移入相对于3V3满标量程的更高 MSB 位位置时、在这一点上只有假设序列发生器样本(黄色框)实际上表示1/2 LSB 误差被错误地移入 FIFO。

840mv (Csamp) 在 采样开始时启动的值低得多(50mV)、 在   下面的捕获中缓慢上升840mv 几秒钟。 这 种缓慢的线性上升不 会传输到 FIFO 中返回结果、但 如果是偶数、则总电压可能为100mV。  然而、电荷共享峰值 Cext 出现在 FIFO 结果中、而没有 线性斜率和上升。  ADC0:60/30Mhz ADCCLK、单端 AINx 输入。

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    BP101、
    老实说、我不跟你走。 减少与内部电容共享电荷的外部电容器不会缩放输入、也不会影响结果的最高有效位。 正如 CB1在前面的帖子中指出的那样、硬件(或软件)平均是为了最大限度地降低系统中随机噪声的影响。 它将无法创建其他分辨率。 虽然它可能有助于解决由于电荷共享而导致的误差、但这是一种非常低效的方法。 增加采样时间(NSH)是一种更好的方法。 当存在高源阻抗时、使用外部采样电容器会很有帮助、它充当低通滤波器。 1NA240没有大电源电阻。 但是、请记住、TM4C 内的采样多路复用器的输入阻抗最高可达2.5K 欧姆。

    如果我没有解决您的问题、请帮助我理解。 也许先后退、给我一个大画面。
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    供应商的"Bob"-不是单独的-在"不遵循" 这些"1/4、1/2" lsb "深入探讨"中。

    正如供应商的"Bob" 正确指出的那样:

    • "大画面"已经(也是)
      • 太快转发-或
      • 从未介绍过

    最终结果(对于 Bob 和我自己)是"高度困惑"。    可以说 、"海报(似乎)了解他的目标-但证明(赦免)"不能和/或不愿意"-充分/正确传达他的目标的本质!   crüe -减去该清晰度-'helper '无法(有效地)帮助。

    海报看起来"合理"、希望从 MCU 的 ADC 获得更高(甚至更高)(至少改进)的性能。   正如前面所述、没有任何 MCU 以提供"最佳性能" ADC 而闻名。  might 海报的"显著提高的 ADC 性能"-可以(最佳和最简单)实现-通过"这家供应商的众多高性能专用 ADC 之一?"

    此类"专用 ADC 组件"可能是(更理想):

    • 放置在更靠近"电路板边缘" 的位置(缩短布线长度/减少天线效应)
    • 更易于"光耦合或以其他方式进行电源隔离"-这两种技术(确定)都可提高结果
    • 以更快的速率捕获 ADC 数据(通过高速转换)
    • 在扩展的"动态范围"下捕获 ADC 数据(通过更高分辨率的转换)
    • 获取 ADC 专业知识-来自(更多)"关注 ADC 的人员"(可能"也"-请求(始终)可怕的"大图")

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    尊敬的 Bob:

    [引用 user="Bob Crosby"]。 减少与内部电容共享电荷的外部电容器不会缩放输入、也不会影响结果的最高有效位[/引用]

    我只想重复一下它在其他主题中发布的 Hercules PDF 中所说的内容。  其他 TI 模拟 SAR 文档都规定必须  实现信号采集 LSB 1/4至1/2设置、任何高于1/2的值 都被视为误差。 这似乎推断了采集点在 1/4 LSB 槽( Csamp)中的任何位置、当 样本线 性向上移动时、它 要么从  完整3V3标度中添加要么减去 、通过  在信号峰值向上移动时将值移动到 MSB 来创建(单调)斜率、这种情况不会发生。  样本 不会以任何方式相对于 ADC 3V3满量程进行缩放。  模拟量程为 10mV/A、或者在没有 滤波的情况 下、如果设置了任何 nsh 值、则会出现相同的结果。 采集点似乎从 任何 nsh 保持 值的1/4 LSB 上滑落、并将超过1/2 LSB 的电压峰化成全误差、 因此刻度会偏离。  此外、当某些 RMS 信号的部分保持在1/8 LSB 以下时、SAR 可能无法正确解码。 我们还有其他  3个 AINx 通道的 PWM 采集 、但样本发生在低于1/8 LSB 的情况下 、这对于检测500mV 以下的过零事件是可以的。       

      随着峰值(黄色框) 线性地从样本底板上移、SAR 似乎没有缩放样本结果。  因此、电流 测量值保持在地板上、而不是随着 电流上升而向上倾斜。  否则、在不将 FIFO 结果乘以  PWM 占空比的情况  下、被采样的模拟信号开始的范围非常窄、并且仅在示波器小工具中出现增益。  当   LSB 模拟 样本(nsh 0x4)向上进入 MSB 位置(即电荷共享和保持为一)而产生的模拟峰值上升时、它或1/4 LSB 应上升到最低。  正如我看到的那样、这是1/4 LSB 分辨率、但 TM4C SAR 不会将采集锁定 到 Csamp 槽 中、也 不会通过 MSB 移位来投射模拟斜率。  因此、波形的采样结果 小于精度。  通过   Piccolo TIDA-00909测试了 INA240的 SAR 兼容性、 TM4C SAR ADC 应该不会出现任何问题、但由于采集过程中的保持电荷下降、似乎无法正常工作、 也许勘误表#14?   

    [引用 user="Bob Crosby">增加采样时间(NSH)是一种更好的方法。 当存在高源阻抗时、使用外部采样电容器会很有帮助、它充当低通滤波器。 1NA240没有大电源电阻。 但是、请记住、TM4C 内的采样多路复用器的输入阻抗最高可达2.5K 欧姆。
    [/报价]

    嗯、Cext (20n)已经降低了接近 (550欧姆)的 ANIx 输入阻抗、Tina AC 分析确认了 RMS 阻抗值。 当  Rs=200欧姆 时  、可以进一步降低 Rs、增加 Cext、但16通道12位 SAR (表1)在采集中的稳定时间为134ns 至1/2 LSB。 这意味 着 Rs=550欧姆、1/2 LSB 趋稳大约是 NSH=0x4 时的两倍(268ns)、趋稳不能比 NSH=0x4时好得多。 必须对 INA 信号进行广泛的 EMI 瞬态滤波、否则 Cext=200pf 会使 ADC 泛洪并产生巨大的 EMI、但它仍然有效。 该滤波会将 开环增益 1/4 LSB 推入过冲 、但 SW 会通过除法降低结果、即 TM4C SAR 可能锁定到采集斜率上。

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    周期性信号采样期间、与 CADC 共享 Cext 电荷对 TM4C NSH 值保持并将 LSB 移入 MSB 位位置没有影响、这会导致整数在采样恢复期间单调增加。 我将介绍一些勘误表、这些勘误表可能是由于错误的 FIFO 时钟或其他转换失败而导致的、此时还启用了硬件过采样。

    使用 M3 SAR 硬件取平均值、运算放大器不能像使用 TM4C SAR 那样使用 INA240。 如果 SAR 在稳定后实际保持电荷、那么在上升信号中实现单调整数不会那么困难。 尽管我们在捕获中看到了电荷共享的结果、但似乎每80us 周期都会快速转储 ADC 内部保持电荷。
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     我们在中断期间尝试恢复的信号的唯一部分是黄色框、而不是下面的部分。 尽管波形的较低部分大部分被采样 、但不保持单调电流斜率。  
     

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    (现在两次请求)"大画面"与"纽约大都会(超车) BoSox 一样"可能会到达这里"!   (错误的联盟-还有40场比赛!)
    您可能会考虑这样一个简单的事实、即(不是这里的每个人)"生活/呼吸"(正在进行中)"BP-Saga"和"大画面"细节-真的是必需的...

    "您的方式"直接导致您的困境-"帮助者建议收到"无/零评论/试用"-这是否不是(信号)"Hercules Crüe "应该"为团队做好准备(本周)问题 du jour?

    沟通是一条"双向"的街道-当供应商甚至(如此愉快)外部人员接受、"没有答案"时、动力就会下降!   (几乎像快/远-像那个可疑的'1/4 lsb!'一样)

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    不确定您在理解时所暗示的内容、可能会跳至"快速解决"状态? 您是否不了解 Hercules SAR 是行业典型产品? 查看表1多次阅读 dang PDF! 该线程在斜坡信号中具有大约1/2至1/8微伏的采集点、与 TM4C1294 SAR 采集没有什么不同。 当信号幅度增大时、您似乎在 Q 上、1/4 LSB 不会移入 MSB 位单元。

    SAR AD 转换任何脉冲信号的 Cext 电荷共享就像拖车绞盘上的棘齿一样。 如果您拥有通过可拆卸式手动绞盘手动将船吊挂到拖车上、您知道如果锁销跳过您的注意力、会发生什么情况。 如果不是所有者、那么简短的故事-例如唐手柄从轴上脱落、通常会在手臂或胸部很硬地砸一个。