[参考译文] ADS131E08：利用全范围时出现问题

尊敬的 Daniel：

我会仔细研究一下细节,很快就会回到你身边。

BR、

Dale

尊敬的 Daniel：

感谢您的耐心。

首先、我要澄清一下输入范围。 您有一个伪差分输入配置。 差分输入范围为+/-ADC/增益、因此当增益为 1 时、Vref 输入范围为+/–2.4V。 当增益=2 时、ADC 的输入范围为+/–1.2V、 而不是 您想的+/–2.4V。

我有几个问题：

•  您是否将电路板上的 DGND 和 AGND 短接在一起？
• 在进行测试之前、您是否已将 CONFIG1 寄存器中的数据速率设置更改为 24 位？ 希望您已打开内部基准缓冲器。
• 您能否测量 VREFP 和 VREFN 之间的电压？ 你能测量 vmid 吗? 不建议为外部电路使用内部 Vref、因此我想仔细检查这些信号、因为您有缓冲器。
• 您能否通过对 CHnSET 寄存器中的 MUXn[2：0]进行编程来测量内部 MVDD 和测试信号？
•   您表中情况 1 和情况 2 的所有正代码的模拟输入电压是否均为+2.4V？ 您   表格中所有负代码的模拟输入电压是否均为 0V？  

BR、

Dale

您好 Dale、感谢您的答复。 我将查看此内容、并尽快回复您的问题。

尊敬的 Daniel Mitchum：

Dale 实际上是不在办公室,所以我们的响应将延迟到未来 1.5 周

-布莱恩

Dale、在我们继续对话之前、我想回过头来对我的陈述和数字进行一些更正。  

我说：“这样、差分输入电压范围为+/–1.2V、通过使用内部 ADC 增益= 2、我们实现了约+/–2.4V 的差分输入电压范围。“

我应该说：“这样、我们的电路就会提供 +/–1.2V 的差分输入电压、这小于 增益为 1 时+/–2.4V 的差分输入电压范围。 通过使用 增益=2、我们将 差分输入电压范围提高到 +/–1.2V、现在我们的电路将利用全范围。“  

我看到我的理解有一个差距,我希望这一纠正 清除了这一点。

此外、为了回答您的问题 5、  正如我所说、正模拟输入电压不是+2.4V。 对于案例 1、实际值为+3.3V；对于案例 2、实际值为+3.0V。 我已经验证了正计数值与这些输入电压一致、并更正了 PGA = 1 时情况 1 的值。 我还会再次列出第 2 个案例以供参考。

至于负代码、正模拟输入电压确实为 0V。 我用新的测量值仔细检查了这一点。  

-

我可以回答您的问题 1 和问题 3。 我需要与固件工程师联系、并为您提供问题 2 和问题 4 的答案。  

1.是的、AGND 和 DGND 策略性地在电路板周围的几个位置进行短接。

2.在这两种情况下、VREFP 至 VREFN 的测量值均为 2.400V、VMID 的测量值均为 1.199V。  

鉴于上述所有内容以及我们提供的输入电压、我预计在增益= 1 时、负代码为–4M、正代码为+7M 或+6M、在增益= 2 时、计数为+/–8M。 我们可以看到 GAIN = 1 时出现预期行为、但在 GAIN = 2 时、负代码未达到 +/–8M。  

尊敬的 Daniel Mitchum：

感谢您的澄清。

您是直接将 AINxP 与 GND 短接、还是使用信号发生器获取 0V 输入来获得负差分输入？ 您是否在 AINxP 上的电压为 0V 时测量了 AINxP 和 AINxN 之间的电压？ 您能否直接从 ADC 提供原始数据而不是负代码？

BR、

Dale

Dale、通常 AINxP 通过运算放大器驱动至 0V、但我也尝试了将 AINxP 直接短接至 AGND、并获得相同的负计数值。
对于原始数据、您是否要求使用十六进制数据？  

要回答您之前的一些问题：
2.我们以 24 位模式运行 、因为我们在 1kHz 下读取数据、并且我们启用了内部基准、因为我们在输出端看到 2.4V 并确认启用 了 PDB_REFBUF。  
4.我在用于案例 2 的电路板上测量了全部 8 个通道的内部 MVDD 和测试信号。

尊敬的 Daniel：

您在所有通道上的内部 MVDD 测量值均正确。 “56CBAB"十六“十六进制代码表示~1.62V、与 VDDP 和 MVDDN 之间的电压 0.5x (AVDD-AVSS)  匹配、“2BB888"十六“十六进制代码表示~0.82V、与 MVDDP 和 MVDDN 之间的电压 DVDD/4 相匹配。 ADC 按预期工作。

原始数据是来自 ADC 的原始转换数据、十六进制或十进制格式可以。 请向 AINxP 施加直流电压、增益=2、请测量 AINxP 和 AINxN 之间的差分电压、告诉我您测得的电压并共享原始数据。

BR、

Dale

Dale、感谢您对该请求的耐心等待。 我将在周末获得数据。  

尊敬的 Daniel：

好的。

BR、

Dale

嘿、Dale、我通过将~1.2V 输入到两个输入端来在 AINxP 和 AINxN 之间测量。 我在它们之间测得的直流电压为–0.8359mV。  我们的固件 在原始数据中将其读取为 24 位 0xffe4e3。  

另一方面、我们一直在使用一些替代配置来提高 ADC 的噪声性能。 其中一种配置采用 5V 电桥电源和 2.5V 基准、因此我们可以在 PGA 增益= 1 的情况下利用整个输入范围。 在此配置中、我们提供基准信号作为输入、而不是将其用作电桥电源的输出。

在此 5V 配置 (AINxP 短接至 0V) 上执行相同的测试、  负计数“卡住“时、我们不会看到相同的问题。 这些值直接转到–8M、而在 2.4V 电桥电源版本中、它们会“卡在–4M。

我希望这些附加信息可以帮助确定 根本原因。  

尊敬的 Daniel Mitchum：

我们今天无法查看您的反馈、我们将于下周初回复您。 感谢您的耐心。

-布莱恩

尊敬的 Daniel Mitchum：

感谢您的耐心。

1.当您 通过将~1.2V 输入到两个输入端来在 AINxP 和 AINxN 之间进行测量时、AINxP 和 AINxN 引脚都会短接、因此差分输入电压应该为 0V、为什么以及如何在这两个引脚之间测量–0.8359mV？  

 当 Vref 为 2.4V 时、0xffe4e3 代码=–6904*1LSB =–6940*(2.4V/2^23)=–1.98mV；因此、如果 ADC 上的增益设置为 2、则是–0.8359mV 模拟输入电压的正确转换结果。

2.当您说“在此配置中,我们提供参考信号作为输入,而不是将其用作电桥电源的输出。“ 您是否使用了 2.4V 的内部激励电压？ 在您的原理图中、您之前没有提到这一点、我认为您只使用了这个 2.4V Vref 来为 AINxN 输入引脚生成 1.2V 电压 (VMID)。 为了调试和识别根本原因、只需为 ADC 的输入使用直流信号源、从其他电路断开 Vref 以简化测试。 即使使用了缓冲器、内部 Vref 也无法提供太多的电流来驱动其他电路。  

- Dale

Dale、以下是我对您问题的回答：

1.电压不是来自同一个来源。 AINxP 是通过连接到主板的仿真换能器板上的电阻分压器创建的、AINxN 是通过靠近 ADC 的 VMID 分压器创建的。 因此、电压并不完全相同。  

2.对不起以前不明确。 来自内部 Vref 的 2.4V 确实会被用作电桥电源。 仔细观察会发现、该网络标签位于缓冲器输出端和分压器之前、连接到 1.2V。 当您说断开 Vref 与其他电路的连接时、您是指除 VMID 之外的所有电路作为 AINxN 或包括 VMID 在内的所有电路的输入？  

尊敬的 Daniel Mitchum：

1.正如我在上一个响应中的计算,您得到的转换代码与您测量的输入电压相匹配。 我没有看到任何问题。

2.感谢您的澄清。 当使用 2.4V 作为电桥电源时、来自电桥的信号的共模电压为 1.2V。 当 AVDD–AVSS = 3.3V、增益= 2 且 VMAX_DIFF = 1000mV 时、最小共模电压为 1.3V、如数据表中的第 9.3.4.1 节输入共模范围所示。 您的设计中是否提供 5V AVDD 和 2.5V Vref 配置？ 如果是、只需使用此配置。

-戴尔

Dale、  

我们将继续使用 5V AVDD 和 2.4Vref 配置。 可以肯定地说、我们的早期饱和问题可能归因于在共模电压范围之外运行？