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[参考译文] TMS320F28377S:有关16位 ADC 的咨询

Guru**** 2927270 points

Other Parts Discussed in Thread: THS4531, THS4551

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/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/648919/tms320f28377s-a-consultation-on-16-bit-adc

器件型号:TMS320F28377S
主题中讨论的其他器件:THS4531THS4551

尊敬的先生:
现在、我将28377S 用作主 CPU。我认为16位 ADC 是其中一个重要的资源和亮点。 但是、当我使用该 ADC 时、我遇到了一个问题,尤其是当信号是交流电压时。
根据数据表、如果要使用16位 ADC、则必须基于差分模式。 由于 ADC 输入信号的电压不能为负、因此会导致问题。

现在、让我将我的应用总结如下:
a 输入信号为交流电压。
b 我想使用16位 ADC、而不是12位 ADC。
C 我的 PCB 受到限制、没有足够的硬件传输点来传递模拟信号。
d 假设 VREFHI = 3V、VREFLO = 0V、并且1.5V 偏置已经在预制模拟电路中完成。

我反复阅读"28377s 手册"、尤其是表9-3和9-5。 经过很多思考、我的最后结论是、除非使用全差分模式、否则16位 ADC 只能使用15位、同时所有 ADCIN_N 信号都连接到1.5V。

我不确定我的分析是否正确、请更正。
谢谢、致以诚挚的问候。

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    您好、K.K、

    你是对的。  28377S 的16位模式 ADC 特性要求输入信号为差分模式、并且需要满足以下要求:

      -需要2个 ADC 输入引脚来获取差分输入。  偶数较低的通道是正输入(VINP)、编号较高的奇数通道是负输入 (VINM)。  在任何给定的时间、输入电压 VINP 和 VINM 的总和应等于 VREFHI 的值。  共模电压为 VREF/2、VREFCM。  输入信号变化不应超过 VREFCM +/-50mV。  请查看28377S 数据表第4.2节"信号说明 "下方、了解您所使用的特定28377S 器件封装的 ADC 通道分配。

      -差分输入对的一个示例是 ADCINA2和 ADCINA3。  假设您选择 VREF 为3V (VREFHI = 3V 和 VREFLO = 0v)、并希望将差分模式用于16位操作。   输入是一个交流信号(3Vpp - 3V 最大值和0v 最小值、正弦波的周期为2PI、用于说明目的、请参阅下图)、您想要采样。  使用"正"信号馈入 ADCINA2、这样在时间0时 VINP 为1.5v、ADCINA3时"负"信号、因此在时间0时 VINM 也为1.5v。  在时间0、VINP + VINM = 3V = VREFHI、这符合标准。  在=.25*PI 时,VINP 为2.25V,VINM 为0.75V,依此类推。。  您应始终满足 VINP+VINM 等于 VREFHI 且容差为+/-50mV 的标准、以确保 ADC 在规格内工作。

    这基本上就是差分输入对的工作方式。  它不仅仅是将 ADC 通道偏置为1.5V 并将信号馈入 ADC 输入。  有一些放大器可将单端信号转换为差分输出、因此您不必担心在 VINM 输入上生成互补信号。  希望这澄清了您的问题。

    此致、

    Joseph

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    您好、K.K、

    抱歉、我忘记了输入信号的附加图示。

    此致、

    Joseph

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    感谢您的真诚和专业回答。
    您已经在全差分模式下对 ADC 进行了解释和强调。事实上、我一直很清楚全差分模式的 ADC。本质上、全差分模式下、VINP=1.5+VIN/2、VINM=1.5-VIN/2。 我的瓶颈是没有足够的硬件连接点。
    现在、我们结束这个问题、继续讨论与之相关的3个问题。
    1 TI 是否有将单端信号转换为差分信号的集成芯片?它将满足 VINP=1.5+VIN/2、VINM=1.5-VIN/2的要求。
    2根据94页的数据表框图、ADCIN14和 ADCIN15是4个内部 ADC 的通用输入端口。 这是否意味着这2个端口可以配置为任何一个 ABCD? 例如、配置 ADCINA14和 ADCINA15?或 ADCINC14和 ADCINC15?
    3在方框图中、ABCD 的第十二条道路输入也是公开的、但如果 ADCINA0加在一起、这意味着什么?

    再次感谢您!
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    你(们)好

    1) 1)您可以使用全差分运算放大器将单端信号转换为具有正确共模电压的差分信号。  例如、请参阅 THS4531数据表中的"单端输入至差分输出放大器"电路示例。  也可以使用2个单端运算放大器来执行转换。  在该主题上获得帮助的最佳途径是在精密放大器论坛中创建新帖子。

    2+3)这些扇出到多个 ADC 的引脚可让您灵活地选择要对引脚进行采样的 ADC。  例如、可在任何 ADC 上将引脚 ADCIN14作为输入14进行采样。  您还可以同时对多个 ADC 上的相同基准电压进行采样、以尝试消除 ADC 间的增益或偏移误差。   

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    您好、K.K、

    请参阅以下我的回答:

    1) 是的、TI 当然拥有多种适合此应用的产品。 在 TI.com 网站中搜索并查找全差动放大器。 这些 IC 中有多个、具体取决于规格要求和应用。 例如、通常为单电源轨应用(2.7V 至5.4V)选择 THS4551、或为+5/-5V 电源轨选择 THS413x。 VREFCM (共模)是您可以为芯片提供的输入、因此它可以根据所选的基准电压进行多功能。

    2) 是的、ADCIN14和15连接到所有 ADC 模块、您可以将其用作所有 ADC (A、B、C 或 D)的差分输入对。

    3) ADCINA0引脚输入也会进入所有 ADC 模块(通道12)、这也是 DACA 的输出。 它采用这种方式进行配置、使用户可以选择对任何 ADC 上的 DAC 输出进行采样-某些应用可能需要为所有 ADC 提供通用基准信号、并在稍后进行比较 (通过比较器模块 CMPSS 或通过检查 ADC 上的转换值通过 SW)来自通过不同 ADC 模块馈送的各种信号源。

    请告诉我这是否能解决您的问题。

    此致、
    Joseph
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    感谢您的回答
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    您好、K.K、

    我将结束此主题、但如果您对此主题有任何未回答的问题、请随时将其发布在论坛中。

    此致、

    Joseph