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[参考译文] ADS1256:原理图审阅

Guru**** 2998400 points

Other Parts Discussed in Thread: ADS1256, ADS127L21B, TIDA-010970, REF54

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/1665738/ads1256-schematic-diagram-review

器件型号: ADS1256
主题中讨论的其他器件: ADS127L21B、 TIDA-010970、 REF54

这是一款基于 ADS1256IDBR/LP2985AIM5-5.0/REFIDR/OPAUA/2K5 开发的电阻检测产品。 它可以 通过 8 个单端通道检测 500 欧姆到 1M 欧姆的电阻。 测量精度需要达到百万分之一。 您能回顾一下原理图吗? 此外、还有一个问题。 当我观察 ADS1256demo 板时、模拟接地和数字接地没有分离。 是否有必要将它们分开? 我们应该如何处理它以更大限度地降低噪声并提高准确性?

SCH.pdf 

  • 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。

    您好、Ian Wu:

    您计划如何实现 1ppm 的精度? 只在室温下这样做吗?

    请注意、ADS1256 的 INL 规格典型值为 3ppm、因此 除了“标准“失调电压和增益校准之外、您还需要执行某种线性校正。

    为了获得绝对最佳性能、您可能会考虑类似 ADS127L21B 而不是 ADS1256 的电压基准以及 REF7 或 REF8 系列电压基准。  有关设计超低噪声、高线性度信号链的更多信息、可以参考此参考设计: https://www.ti.com/tool/TIDA-010970

    您设计的信号链看起来不错、但我认为达到 1ppm 的精度将很难。 对原理图的一些注释:

    -布莱恩

  • 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。

    附件是原理图 diagram.e2e.ti.com/.../SCH-20260722.pdf

    您计划如何实现 1ppm 的测量精度? 只有在室温条件下才能实现此精度吗? 需要注意的是、ADS1256 的典型积分非线性 (INL) 为 3ppm。 因此、除了传统的偏移和增益校准外、您还需要执行线性校正。
    原则上、我们需要实现 1ppm 的测量精度。 环境条件基本上是在室温下运行的、我们计划使用多重均值计算方法、然后软件将使用各种功能执行校准。
    与 ADS1256 相比、您可以考虑使用我们的 ADS127L21B、并将其与 REF7 或 REF8 系列电压基准源相结合、以实现出色的性能。 有关超低噪声和高线性度信号链设计的详细信息、请参阅此参考设计: www.ti.com/.../TIDA-010970
    ==>我们将首先采用 ADS1256 方案进行测试、看看它是否符合我们的要求? 否则、我们将使用 ADS127L21B
    您当前的信号链设计整体计划是可行的、但要实现 1ppm 的精度却相当困难。 关于原理图、有一些建议:
    ・我不知道为什么在每个模拟输入端子上配置 100kΩ 下拉电阻器。
    ===》Ω 100kΩ 下拉电阻器用作基准电阻器、被测量的外部电阻器被上拉、形成一个分压器、为 ADC 提供测试电压。
    ・建议在 RESET 引脚上添加一个上拉电阻、以确保 ADC 在上电后处于特定的工作状态、并且也可以根据此方案设计同步引脚。
    ===》已添加、放置在 CPU 端。
    ・建议替换低噪声基准源并将其与基准缓冲电路结合使用。 您可以参阅本文中提到的器件、例如在 TIDA-010970 方案或 REF54 中选择的基准芯片。
    => REF54 和 REF5025IDR 的封装相同、但使能引脚的差异除外。 兼容性已得到保证。
    我们通常不建议使用分离接地层方案。 有关 PCB 布局和接地规格的详细信息、请参阅: e2e.ti.com/.../faq-pcb-layout-guidelines-and-grounding-recommendations-for-high-resolution-adcs
    =>方案 1:根据 ADS1256 数据表、ADC 的模拟接地和数字接地共用、但不能与数字噪声源(如 MCU)共享。 因此、根据这种说法、将 MCU 和 ADC 的接地端分开;并从与 ADC 对应的顶层和底层进行空洞化、如附件“方案 1“中所示
    =>方案 2:根据上述网站中的规范、ADC 的模拟接地、数字接地和 MCU 的接地都是共享的;L2 使用单个接地平面;顶层和底层对应 ADC 的空洞化、如附件“方案 2“中所示
    ==>方案 3:根据上述网站中的规范、ADC 的模拟接地、数字接地和 MCU 的接地都是共享的;L2 使用单个接地平面;ADC 的顶层和底层对应的顶层也采用整个接地平面。 设计如附件“方案 2“所示。
    PS:从 ADC 对应的顶层和底层进行空洞化的原因是为了防止某些可能影响最终测试结果的弱信号发生泄漏。
    您认为哪种方案更好?

    e2e.ti.com/.../Pan1.pdf

    e2e.ti.com/.../plan2.pdf

    e2e.ti.com/.../Plan3.pdf

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    您好、Ian Wu:

    如 E2E 常见问题解答中所述、我会建议使用单个实心接地平面。 我相信这是选项 3。 您通常可以通过将模拟电路和数字电路分离、而不是跨越域等来实现最佳结果

    但是、请注意、不同的配置可能最适合您的特定系统、我们只是提供了通用指南

    -布莱恩