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[参考译文] TLV320ADC3140:具有差分正弦波输入的 ADC 分辨率跳变和输出非线性

Guru**** 2391295 points


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/audio-group/audio/f/audio-forum/1436892/tlv320adc3140-resolution-jump-and-output-nonlinearity-in-adc-with-differential-sine-wave-input

器件型号:TLV320ADC3140

工具与软件:

我面临一个问题、在向 ADC 输入正弦波时无法实现预期的分辨率。 我希望这方面有一些建议。

我的 ADC 设计有一个重大问题。 非线性检查 :输出中有较大的跳变,尤其是 MSB 4位仅显示0b00000b1111的问题。 请提供建议。

  • 操作模式 :从模式

  • 电源电压 :3.3V

  • 输入类型 :差分输入满量程交流信号电压

  • 输出长度 :24位

  • 数据格式 :左对齐(LJ)

  • 反极性 :单极

  • 基准电压(Vref) :2.75V

# Differential 1-channel : INP1/INM1 - Ch1
# FSYNC = 96 kHz (Output Data Sample Rate), BCLK = 6 MHz (BCLK/FSYNC = 64)
################################################################
#
#
# Power up IOVDD and AVDD power supplies keeping SHDNZ pin voltage LOW
# Wait for IOVDD and AVDD power supplies to settle to steady state operating voltage range.
# Release SHDNZ to HIGH.
# Wait for 1ms.
#
# Wake-up device by I2C write into P0_R2 using internal AREG
w 98 02 81
#
# set LJ-Mode, 24 bits word length
w 98 07 A0
#
# Enable Line input, Typical 10-kΩ input impedance
w 98 3C 84
#
# Enable Input Ch-1  I2C write into P0_R115
w 98 73 80
#
# Enable ASI Output Ch-1 to Ch-4 slots by I2C write into P0_R116
w 98 74 80
#
# Power-up ADC and PLL by I2C write into P0_R117
w 98 75 60
#
# Apply FSYNC = 96 kHz kHz and BCLK = 6 MHz MHz and
# Start recording data by host on ASI bus with LJ protocol 24-bits channel wordlength
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    Hhi Hattori-San、

    您是否能够证明所看到的非线性? 您可以查看 Vrms 输入与 FS 输出的关系图吗?

    谢谢!
    Jeff McPherson

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    感谢 Jeff 先生、

    我已经准备了一个图表、根据您的建议显示非线性问题、并绘制了 Vrms 输入

    1 : 分辨率图:垂直轴代表24位分辨率,请忽略水平轴上的数字

    2: Vrms 输入:±500mV 正弦波(CH1:IN1M_GPO1、CH2:IN1P_GPI1)

    3: FS 输出(CH1:SDOUT、CH2:FSYNC (96kHz))

    您可以看到前4位发生跳跃。

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    Hhi Hattori-San、

    如果我不知道横轴、那么图形的意义就不大了。

    我在 EVM 上运行了您的脚本并绘制了模拟输入与数字输出的关系图、它是线性的、因此我认为这不是软件问题。 我想这与测量数据的方式有关。

    此外、我不建议尝试通过观察位来解释数据。 该数据是二进制补码、因此不会像您预期的那样进行递增和递减计数。 我的数据中的位以类似的方式跳转、但我可以看到、在对数据进行分析后、这些数据显示正常。

    此致、
    Jeff McPherson

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    感谢您发送编修。 我现在意识到、我在数据格式方面犯了一个错误。 很明显、问题在于我测量数据的方式。

    我知道数字输出信号是以二进制补码输出的

    捕捉:+500mV 正弦波(CH1:SDOUT、CH2:+500mV 正弦波、CH3: FSYNC (96kHz))

    捕捉:-500mV 正弦波(CH1:SDOUT、CH2:-500mV 正弦波、 CH3: FSYNC (96kHz))

    从捕获可以看出、当输入±500mV 正弦波时、分辨率分布在0xFFFFFE (-500mV)到0x00001 (+500mV)之间。

    我知道、尝试通过简单地查看位来解释数据是一种愚蠢的方法、但我希望您能够提供任何建议。

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    Ho Hattori,

    我建议购买某种支持 I2S/TDM 音频格式的数字串行分析仪。 这将为您提供最简单的调试时间。 但我想您已经表明您正在获得期望值。

    此致、
    Jeff McPherson

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    我还有一个问题。 数据表指定输出为 PCM。 这是否指线性 PCM? 我要检查的数据格式似乎是 DPCM。

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    Ho Hattori,

    这是一个线性 PCM。 每个数据字都是固定的位宽、其中包含特定采样的二进制补码值。  

    此致、
    Jeff McPherson