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[参考译文] ADS124S06:全局斩波模式下的大温漂

Guru**** 2957380 points

Other Parts Discussed in Thread: ADS124S06, ADS131M08, ADS124S08

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/1652605/ads124s06-large-offset-drift-at-global-chop-mode

器件型号: ADS124S06
Thread 中讨论的其他器件: ADS131M08、 ADS124S08

尊敬的专家:

客户正在评估 ADS124S06、发现全局斩波模式下存在较大的温漂。

如果您能提供建议、我将不胜感激。

我想离线分享详细信息。

您能给我一个友好的请求吗?

——

当我们使用我们的电路检查 ADS124S06 的工作情况时、我们发现启用了全局斩波时出现了大量的温漂。

然后、

1:禁用全局斩波

2:禁用全局斩波并将可编程转换延迟更改为 64tMOD

结果有了显著的改善。

(1.更好、2.比 1...要好得多)

之所以进行此更改、是因为我们怀疑 ADC 前级抗混叠滤波器的稳定时间会受到 ADC 操作的影响?

但是、如果改变全局斩波的输入开关、是否会观察到较大的温漂?

——

感谢您提前提供的大力帮助。

此致、

Shinichi

  • 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。

    尊敬的 Shinichi:

    我可以为您提供支持、您可以与我分享详细信息。   在您的第二个测试中是否禁用或启用了全局斩波?  全局斩波有助于降低偏移误差和漂移。 请在原理图、客户测试程序和测试数据方面分享详细信息。

    BR、

    Dale

  • 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。

    尊敬的 Dale:

    感谢您的答复。

    我将 Excel 文件的详细信息发送到私人消息。

    您能看到并提供建议吗?

    如果看不到、请告诉我。

    感谢您的大力帮助与合作。

    此致、

    Shinichi

  • 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。

    尊敬的 Shinichi:

    我刚看到你的消息,我会检查,并尽快回到你。

    BR、

    Dale

  • 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。

    尊敬的 Shinichi:

    请参阅 您分享的 Excel 文件中问题的答案和说明:

    是的、由于全局斩波输入开关、技术上可以实现较大的温漂。  全局斩波会  在 ADC 的多路复用器/输入级定期反转输入信号的极性。 目的是  通过对两次相反极性的转换求平均值来消除 ADC 的固有输入失调电压。 但是、此输入开关会引入瞬态行为。

    1. 前端抗混叠 (RC) 滤波器稳定:
    • 当全局斩波切换输入极性时、存储在滤波电容器中的电荷必须 完全稳定到新的极性、 才能进行精确的转换。
    • 如果在滤波器稳定之前开始转换、则前一相的剩余电荷会引入误差 、这表现为温漂、尤其是在温度变化、源阻抗或信号电平的情况下。
    • 这正是增加 可编程转换延迟显示出 最大改善的原因、它为滤波器在转换开始之前的斩波开关事件后提供了更多的稳定时间。
    1. 源阻抗相互作用:
    • 较高的源阻抗意味着 RC 时间不断延长、斩波开关后需要更长的稳定时间。
    • 如果源阻抗不可忽略、斩波引起的瞬态衰减时间更长、则失调误差将很大。

    启用全局斩波的单次模式:是的、每次转换之前都需要一个稳定延迟。 在单次模式下、每次转换都是 单独触发的。 全局斩波  使用每个新的转换触发器来切换输入极性。 当触发下一个转换时、斩波开关再次反转极性、滤波器  每次都必须从头开始重新稳定。 因此、  在单冲模式下、每次单次转换之前、可编程转换延迟都至关重要。

    启用全局斩波的连续模式:每个斩波周期仍然需要延迟、而不仅仅是第一个周期。 在连续模式下、全局斩波 会在每次转换时交替极性。 这意味着输入极性  在整个连续运行过程中会重复切换、而不仅仅是在开始时切换。 每次斩波切换极性时、滤波器必须在进行下一次有效采样之前重新稳定。 因此、 在每个斩波开关事件(而不仅仅是第一次转换)下实际上都需要转换延迟。

    可能的方法 1:更快的 ADC +更轻的抗混叠滤波器

    • 使用更快且可实现较大过采样率 (OSR) 的 Δ — Σ ADC。 RC 滤波器越轻(截止频率较高)、在多路复用器/斩波切换后的稳定速度就越快、但必须验证噪声性能以查看噪声性能是否仍符合要求。 较轻的抗混叠滤波器对高频噪声和干扰的衰减较小。   即使使用更快的 ADC、全局斩波稳定问题仍然存在;不过、这个问题可以得到缓解、而不是消除

     可能的方法 2:同步采样 ADC

    • 同步采样 ADC 可以通过同时对所有通道进行采样来完全消除多路复用器开关问题。 所有通道都是在同一时刻捕获的、但可能必须考虑其他性能/规格(偏移误差,噪声,功耗等)和成本。 ADS131M08 是一款 24 位、8 通道、同步采样 ADC。

     我建议禁用全局斩波并使用系统级偏移校准:

    • 如果通过 定期系统校准 (基于软件)可以管理温漂、则可能不需要全局斩波。
    • ADS124S08 支持 偏移和增益校准寄存器、以已知时间间隔定期进行自校准可以补偿漂移、而不会产生全局斩波的稳定开销。

    BR、

    Dale

  • 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。

    尊敬的 Dale:

    感谢您的详细答复和解释。

    我将与客户分享您的答案。

    如果客户有其他问题、我会再次咨询您。

    感谢您的大力帮助与合作。

    此致、

    Shinichi

  • 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。

    尊敬的 Shinichi:

    没问题、我将保持该主题开放一段时间、因为客户还有其他问题。

    BR、

    Dale

  • 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。

    尊敬的 Dale:

    感谢您的答复。

    客户还有一个问题。

    请告知您。

    ——

    我会尝试使外部滤波器更轻。

    我还有一个问题。

    如果仅使用 1 个通道、连续模式并禁用全局斩波、我是否可以假设外部滤波器稳定除了第一次转换之外没有任何影响?

    ——

    感谢您的大力帮助与合作。

    此致、

    Shinichi

  • 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。

    尊敬的 Shinichi:

    外部滤波器的 BW 越轻(越宽)、稳定时间的影响越小。 增益设置寄存器 (03h) 中的 DELAY[2:0]位提供了可编程转换延迟 的选项、该延迟可以在转换开始之前添加。 此延迟使得模拟输入上的输入滤波和 PGA 之后的抗混叠滤波器有额外的稳定时间。 默认可编程转换延迟为 14tMOD·。 请注意、 单次转换模式和连续转换模式下的前两次转换都会被抑制、以便 ADC 仅输出稳定的数据、如下面的数据表中的图 72 所示。

    BR、

    Dale

  • 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。

    尊敬的 Dale:  

    感谢您的答复。

    我知道第一次转换的误差取决于外部滤波器响应和 DELAY[2:0]位。

    我与客户分享了您的答案。

    感谢您的大力帮助与合作。

    此致、

    Shinichi