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[参考译文] ADS1274:将 ADS1274 与 ADS1271 同步

Guru**** 2769425 points

Other Parts Discussed in Thread: ADS1278, ADS1271, ADS1274

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/1613893/ads1274-synchronizing-ads1274-with-ads1271

器件型号: ADS1274
主题中讨论的其他器件: ADS1271、ADS1278

我的分布式系统最初仅包含 ADS1271 器件。  这些都使用 ADS1271 SYNC/PDWN 引脚进行了同步。  现在、我需要使用 ADS1274 扩展系统。  所有器件必须以相同的时序进行采样。 我尝试使用用于驱动 ADS1271 SYNC/PDWN 引脚的同一信号来驱动 ADS1274 的 SYNC 引脚、但这会导致 ADS1274 和 ADS1271 器件之间产生~2us 的采样失调电压。  我是否应该能够同步这些器件?  如果是、您能否详细说明程序?  谢谢你。

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    您好 Bryan、

    ADS1271 和 ADS1274/8 的/SYNC 上升沿之间具有不同的延迟时间。  同步两个 ADC 的唯一方法是使用两个具有精确时序的单独/SYNC 信号来补偿差异。

    假设总共需要 5 个通道、我建议使用单个 ADS1278 并将 8 个通道中的 3 个断电。  然后、所有通道始终在内部彼此同步。  如果您需要向后功能、另一种选择是使用所有 ADS1271 单通道器件。

    此致、
    Keith Nicholas
    精密 ADC 应用

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    Keith、

    感谢您的答复。  我的应用强制我使用这两个真实的 ADC、但我可以控制 ADS1274 的连接方式。  您能进一步澄清一下吗?  是否可以使用相同的 CLK、FSYNC 和 SCLK 驱动 ADS1271 和 ADS1274、 并仅通过延迟或提前发送到 ADS1274 的/SYNC(相对于发送到 ADS1271 的/SYNC)来补偿延迟差?  对于这种延迟差异的补偿能力是否有任何基本限制?  如果我将/SYNC 延迟到采样周期的 1/3、是否可以看到相对采样相位的变化是采样周期的 1/3?   我想更好地了解/SYNC 在 ADC 内的实际作用。  /SYNC 是否由 CLK 进行寄存、从而使 CLK 决定延迟校正分辨率?  每个 FSYNC 有 256 个 CLK。  这是否意味着我的调整分辨率为 1/256?   

    在任何情况下、我还必须对 CLK、FSYNC 和 SCLK 进行相位调整来补偿 ADC 内部延迟吗?

    Bryan

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    您好 Bryan、

    是的、您需要对两个 ADC 使用相同的 CLK、SCLK 和 FSYNC 信号、然后仅调整系统中 ADS1271 和 ADS1274 之间各个 SYNC 信号的时序。  只要/SYNC 的上升沿满足相对于 CLK 的建立和保持要求、就应该能够将所有 ADC 同步到同一个 CLK 周期。

    对于 ADS1271 和 ADS1278、SYNC 相对于的设置和保持要求相同、可以通过 fCLK=CLK 并将/SYNC 上升沿与 27MHz 下降沿对齐来满足。

    我们没有指定 ADS1271 或 ADS1274 的精确延迟时间、您需要根据特定设置确定系统中的这个时序差。  延迟时间将是特定数量的 CLK 周期、但可能会因 ADC 的不同配置选项而异、这就是我们将延迟时间变化从最小值到最大值“舍入“为 1 个转换周期的原因、以涵盖所有可能的配置。  

    回答您的具体问题:

    1. 是的、您只需调整 ADS1274 和 ADS1271 之间的/SYNC 信号;所有其他信号都应相同。

    2. 是的,如果您将/sync 延迟 1/3 的采样周期,那么您将看到 1/3 采样周期的相对延迟。

     /SYNC 输入在 CLK 上升沿同步、所有延迟都将是整数个时钟周期。

    4. 是的、由于您可以按 1 个时钟周期增量移动时序、因此如果您每个数据速率周期(或 FSYNC 周期)有 256 个 CLK、则相对于数据速率的延迟分辨率将为 1/256。

    此致、
    Keith

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    Keith、

    脉冲/SYNC 低电平不会移动 ADS1274 的采样位置。  我将/SYNC 脉冲设置为一个 CLK 周期宽、在 CLK 的下降沿切换。 我已经验证、数据在/SYNC 脉冲后挂起、从而确认 ADS1274 正在执行一些操作。  我通过向 ADS1274 与 ADS1271 之间的采样相位馈送相同的模拟信号并比较 FFT 频段的相位、观察这两者的采样相位。   在 ADS1274 上、我已将/SYNC 移至相对于 FSYNC 脉冲的位置、我从未看到相位变化*。  当我改为将 所有波形 (CLK、FSYNC、SCLK) 的相位调整到 ADS1274 时、我会观察到采样阶段的变化。  不过、这种方法并不可取、因为它会在不同的时间提供数据、这会带来系统级挑战。    

    *:我看到一个采样相位在/SYNC 脉冲之前打开,然后在/SYNC 脉冲之后看到另一个相位。 /SYNC 脉冲相对于 FSYNC 的时序似乎无关紧要。 我始终在/SYNC 脉冲之后返回数据后获得相同的采样相位。  

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    您好 Bryan、

    o.k. 我提供的指导是基于使用 SPI。  在这种情况下、您可以通过控制两个/SYNC 信号 (ADS1271 的/SYNC1 和 ADS1274 的/SYNC2) 之间的相对时序来在 ADS1271 和 ADS1274 之间对齐/DRDY。  对 ADS1271 和 ADS1274 使用 SPI 是否是简化同步要求的一个选项?  这种方法允许您大致同时从所有设备读取数据。

    根据您的观察结果、相对时序取决于 FSYNC。  如果是这种情况(我需要一些时间来确认这一点)、那么您需要调整 ADS1271 和 ADS1274 之间的 FSYNC 信号。  在这种情况下、您应该能够 对两个器件使用相同的 CLK 和 SCLK 信号。  根据具体的时序、除了两个单独的 FSYNC 信号外、您可能还需要单独调整 SYNC 信号。  如您所述、假设这是必需的方法、您将在不同的时间读取两种 ADC 类型之间的数据。

    请让我在本周结束前进行跟进。

    此致、
    Keith

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    您好 Bryan、

    在旧的设计存档中花费了一些时间、但我确实找到了使用帧同步模式时的同步细节。  如您的数据所证明、同步是相对于 FSYNC 进行的。  换句话说、在 SYNC 变为低电平脉冲然后返回高电平后、同步过程从 FSYNC 的下一个上升沿开始。

    您必须对 ADS1271 和 ADS1278 使用相同的 CLK。  此外、如果您设置 t-SCLK=4*t-CLK、也可以对这两个器件使用相同的 SCLK、并且仅相对于彼此调整 FSYNC1 和 FSYNC2、分辨率为 1 个 SCLK 周期。  假设时钟频率为 27MHz、根据您之前对 2us 差异的测量结果、您需要具有 13 个 SCLK 的 FSYNC1 和 FSYNC2 之间的相对差异。  如果您需要与最接近的 CLK 进行更精确的相位匹配、则需要为 ADS1271 和 ADS1278 使用单独的 SCLK。

    我也相当确定您可以对两种 ADC 类型使用相同的 SYNC 信号、但我无法在实验室中轻松进行验证、因此我在此基础上基于我对这两种 ADC 同步行为详情的最新理解。

    我还查看了之前的请求、发现有一位客户成功地使用帧同步模式同步 ADS1271 和 ADS1274、但没有详细说明他们如何这样做以确认上述方法可行。

    遗憾的是、ADS1274/8 器件并非设计用于轻松与单通道 ADS1271 同步。  使用 SPI 会更容易、因为 ADS1271 上的 SCLK 频率具有更大的自由度、正如我之前提到的、SPI 中的同步是相对于 SYNC 信号的。

    此致、
    Keith

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    Keith、

    非常感谢您对此的后续跟进。  我成功调整了延迟差异。  ADS1274 的采样率比 ADS1271 早 1.87us。  我正在将 FSYNC 和 SCLK 延迟这个数量。  所幸的是、我的系统在下一个 FSYNC(原始时序)之前不会注册样本。  ADC 样本可进入帧中 24 个 SCLK、我只将采样延迟了 27 个 SCLK、因此现在 256 个 SCLK 帧中有 51 个 SCLK 可用。  我的应用可以补偿更大的延迟差异。

    Bryan    

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    感谢更新 Bryan。  很高兴您能够在您的系统中实现此功能。

    此致、
    Keith