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[参考译文] ADS131M03-Q1:全局斩波模式下的均值计算

Guru**** 2668435 points

Other Parts Discussed in Thread: ADS131M03

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/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1549568/ads131m03-q1-averaging-at-global-chop-mode

器件型号:ADS131M03-Q1
主题中讨论的其他器件:ADS131M03

工具/软件:

您好的团队、

客户对全局斩波模式有疑问。

如果 使用全局斩波模式、  则 测量 三个采样 (n)、三个采样 (n+1)、三个采样 (n+2) 次等。
这是获得的三个数据的平均值。 这是否意味着在平均值之间应用偏移校正?
还是使用三个采样样本的最后一个值 (n)?

此致、

Hayashi

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    Hi  Hayashi,

    SINC3 数字滤波器需要 3 个转换周期来生成一个输出、具体如 n 或 n+1、n+2 的最后一个样本所示。 斩波取 n 个样本和 n+1 个样本并对它们求平均值、以生成第一个全局斩波转换结果、如图 8-15 所示。  斩波需要 n+1 个样本和 n+2 个样本并对它们求平均值以生成第二个全局斩波转换结果、斩波重复这些步骤。 该器件 对两次具有相反输入极性的连续内部转换的转换结果求平均值、以抵消器件失调电压。

    BR、

    Dale

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    尊敬的 Dale:

    所介绍的过程是否仅计算器件失调电压? 或者生成测量的电压减去失调电压作为输出?

    我来检查一下我对采样过程的理解是否正确。

    Fmod = 4.096MHz
    OSR = 1024
    全局斩波模式

    采样 (4.096MHz)
    ↓μ s
    ① 1024 点平均值:OSR
    ↓μ s
    采样 (4kHz)
    ↓μ s
    ② 3 点平均值:全局斩波模式(采样 n)
    ↓μ s
    采样 (1.33kHz)
    ↓μ s
    ③ 2 点平均值:全局斩波模式(两次连续内部转换)
    ↓μ s
    输出(红线)

    客户询问它是因为 360Hz、700Hz、1.3kHz、1.7kHz 上存在噪声、似乎来自斩波模式。

    此致、

    Hayashi

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    Hi  Hayashi,

    全局斩波模式仅降低该器件的固有失调电压。 对样本求平均值时、偏移误差会自动校准掉。 连接到模拟输入的外部电路中的失调电压不受全局斩波模式的影响。  

    图中似乎显示了 频域、但 x 轴表示周期数、因此对我来说并不清楚。 客户可以打开或关闭全局斩波模式以 查看谐波是否与斩波相关。  

    您能否  通过在 Thread Tracking Toolkit 的“注释“部分发布客户名称来帮助我们跟踪和支持这一机会?

    BR、

    Dale

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    尊敬的 Dale:

    客户想要知道的是 ADC 整个信号处理的频率响应。 首次采样后、在 ① μ s 下、接下来是斩波模式下的 1.33kHz。

    [报价 userid=“404214" url="“ url="~“~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1549568/ads131m03-q1-averaging-at-global-chop-mode/5966680 ]① 1024 点平均值:OSR

    会导致噪声或谐波仍然存在吗?

    此致、

    Hayashi

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    Hi  Hayashi,

    全局斩波降低了噪声和偏移误差。

    BR、

    Dale

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    尊敬的 Dale:

    您是否有任何数据显示该示例?

    我只看到图 8-6、也就是 OSR 之后

    此致、

    Hayashi

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    Hi Hideki Hayashi1,

    您是否询问启用全局斩波时的滤波器响应是什么?

    如果是、请给我们几天时间来收集这些信息、我们将在下周回复您

    -布莱恩

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    您好 Bryan、

    您是否询问启用全局斩波时过滤器的响应是什么?

    是的、没错。

    此致

    Hayashi

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    Hi Hideki Hayashi1,

    我可以整理一个 可以计算频率响应的电子表格、但由于 TI 内部政策、我无法分享该文档。

    客户能否提供以下信息、我可以提供该图?

    • ADC 时钟速度
    • 功耗模式(请参阅 CLOCK 寄存器)
    • OSR(请参阅 CLOCK 寄存器)
    • 全局斩波延迟(请参阅 GLOBAL_CHOP_CFG 寄存器)
    • 最大频率是多少?

    -布莱恩

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    您好、Brian、

    我们与客户签订了 NDA、这是否不足以提供电子表格?

    客户将回答他们、但他们有如下问题。 请提供支持、以使客户清楚理解。

    问题 1: 为什么图 8-5 和图 8-7 滤波器响应不同? 不同的条件是什么?

    客户使用 OSR = 1024、客户是否可以参考图 8-7?

    问题 2: 它是否能够理解斩波模式的频率= 0.33 [Hz]、因为它对 3 个点求平均值?

    此致、

    Hayashi

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    您好、Brian、

    • ADC 时钟速度= 8.192MHz
    • 功耗模式(请参阅时钟寄存器):这是否会影响频率响应?
    • OSR(请参阅时钟寄存器):现在为 1024、但可能使用 512、请提供这两个结果。
    • 全局斩波延迟(请参阅 GLOBAL_CHOP_CFG 寄存器)= 2
    • 最大频率是多少? 高达~Ω 10MHz

    此致、

    Hayashi

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    Hi Hideki Hayashi1,

    今天是美国的国庆节、请在接下来的 1-2 天内回复您的帖子。 感谢您的耐心。

    -布莱恩

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    功耗模式:10b =高分辨率(默认设置)

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    Hi Hideki Hayashi1,

    我 使用您提供的设置绘制了响应图、如下所示。 我在高达 20kHz 的频率下绘制的图是因为该图在 10MHz 以下不会很有用、请参阅第三幅显示在 4.096MHz 上的图。 我不知道除了在 FMod/2 拒绝之外、您可以从该图中删除哪些信息

    OSR = 1024

    OSR = 512 (fmax = 20kHz)

    OSR = 512 (fmax = 4.096MHz)

    -布莱恩

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    您好 Bryan、

    感谢您的数据。 客户想在 ADC 内部使用数字滤波器、这对于低通来说足够了。 但是、由于 1.33kHz 左右的频谱在全局斩波后通过、是否建议使用外部模拟滤波器来截止噪声? 客户希望尽量减少模拟滤波器的设计。

    此致、

    Hayashi

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    Hi Hideki Hayashi1,

    客户是否尝试拒绝 1.33kHz? 客户尝试通过的频率是多少?

    -布莱恩

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    您好 Bryan、

    是的、它们需要抑制 1.33kHz。 该应用是汽车电池电流传感器、不需要更高的带宽。

    此致、

    Hayashi

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    Hi Hideki Hayashi1,

    可以看到、主要零位在数据速率的倍数处出现。 客户是否可以使用外部时钟生成 1.333kSPS 的数据速率?  

    您可以在下表中看到数据速率是 ADC 时钟频率、调制器时钟(即 ADC 时钟除以 2)和 OSR 的函数

    如果您在 HR(高分辨率)模式下运行且 OSR = 2048、那么您需要 1.333kSPS * 2048 * 2 = 5.4613MHz 的 ADC 时钟频率来获得 1.333kSPS 的数据速率

    -布莱恩

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    您好 Bryan、

    让我再问一个关于全局斩波模式的问题。 他们知道、ADS131M03 可以启用/禁用全局斩波模式。  

    如果 他们不使用该模式、您能总结一下缺点吗? 他们思考;

     -在关闭设定电压时错误率较高

     -值得精确

    都有缺点。 您认为他们还有其他缺点吗?  

    此致、

    山下耕太郎

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    You Kotaro Yamashita、

    数据表显示了如下所示的性能器件(全局斩波=黄色、无全局斩波=蓝色)

    所以、是的、精度会稍差一些、但例如、启用全局斩波后、性能提高并不是 10 倍。 您可以看到、在启用全局斩波的情况下、温漂改善了约 33%

    除了小幅降低噪声之外、全局斩波没有其他好处(因为要同时对两个转换求平均值)

    -布莱恩