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[参考译文] ADS1263：ADC 读数和 DMM 测量

admin
Guru**** 2390735 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1263
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/1067875/ads1263-adc-reading-and-dmm-measurements

部件号：ADS1263

与 DMM 测量相比，我对 ADC 测量值的电压大约为0.5毫伏。 DMM 的分辨率为6.5位，范围为0至1V。

未校准的测量

VIN_n=0.376370V，VIN_p=1.016675V，ADC =[32,165,54,189]， Vadc=0.63760481426，Vdmm=0.640305

带有自偏移校准的测量

VIN_n=0.376404V， VIN_p=1.016565V， ADC =[32,189,180,65]， Vadc=0.63947327551，Vdmm=0.640161

自偏移校准通过遵循数据表提供的校准命令程序来完成。 我还没有尝试全刻度和系统偏离校准。 我希望你们能提供更多的程序细节。

对于系统，偏移校准，在步骤3-b 中显示选择输入通道并对外部输入短路。 这是否意味着通过修改 INPMUX 寄存器来选择输入负和正？ 所选输入通道是否应该是浮动的？ AINCOM 是否还需要与其他输入短路？

对于全刻度校准，全刻度正输入(2.5V)是否需要同时连接正负输入，它是否必须是差分或单端？

谢谢，

史蒂文

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    TI__Guru**** 2390735 points
    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，Steven，

    对于系统偏移校准，需要在外部短路输入，例如在信号调节电路之前。然后，您可以选择要在 INPMUX 寄存器中使用的通道，并发出 SYSOCAL1命令。 我不确定我是否理解有关 AINCOM 的问题。 但是 AINCOM 是一个模拟输入，就像其他任何一个一样，所以如果您想用 AINCOM (例如 AIN0)测量输入信号，那么您需要选择这些通道并发出 SYSOCAL1命令

    对于全刻度校准，ADS1263数据表显示：“要进行校准，请向 ADC 应用正全刻度直流信号<等待信号完全稳定，然后发送命令。” 因此，如果正全刻度(+FS)为2.5V，则您将在选定的输入通道之间应用2.5V。 同样，如果您在 AIN0和 AINCOM 之间测量，则 AIN0将为2.5V，AINCOM 将为0V。 确保增益校准的应用信号非常精确，以获得校准的最佳结果。

    布莱恩

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    TI__Guru**** 2390735 points
    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，布莱恩，

    感谢您对我的问题的回答。

    校准后获得的 SYSOCAL1偏移寄存器值是否也可用于其他通道？ 例如，如果 SYSOCAL1是通过选择 AIN0和 AIN1执行的，那么如果要使用 AIN2和 AIN3测量电压，我是否需要执行另一个 SYSOCAL1校准？

    现在，AINCOM 与我们硬件上的模拟接地相连，它是否会影响校准？

    如果我将 AINCOM 设为0V，它是否会导致 PGA 低电压报警，因为它与模拟接地处于相同的电压水平？

    全刻度校准期间，全刻度正电压不稳定可能会导致什么错误？

    谢谢，

    史蒂文

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    TI__Guru**** 2390735 points
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    您好，Steven，

    是的，信道之间的偏移(和增益误差)可能不同，特别是在每个信道上有不同的信号调节电路时(这在您测量多个输入时很有意义)。 因此，您应该测量每个通道的系统偏移量，以获得最佳结果。 如果您测量的实际校准值在每个通道的基础上没有那么大的差异，那么可能只需对所有通道使用一组校准系数就可以了。 这取决于您的总体错误预算。 请注意，这不会校准因时间或温度而产生的错误。

    如果对 AVDD 使用单极5V 电源，则可以将短路通道偏置为2.5V。 这将短路通道上的绝对电压设置为2.5V，尽管差动电压仍为0V。

    您也可以对增益校准执行相同的功能，因为如果增加增益，则+FS 会发生变化。 例如，如果 VREF = 2.5V 且增益=1，则+FS = 2.5V。 但是，+FS = 1.25V 是 VREF = 2.5V，增益= 2。 因此，如果您还在更改 PGA 增益，则需要调整应用于 ADC 输入的电压以进行增益校准。

    此外，如您所述，ADS1263不能在启用 PGA 的情况下测量接地参考输入信号(但如果绕过 PGA，这是可能的)。 因此，确保任何输入信号(无论是增益校准还是实际测量)都符合 ADS1263数据表(第38页)中方程式12中的要求。

    布莱恩

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    TI__Guru**** 2390735 points
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    您好，布莱恩，

    感谢您对我的问题的详细回答。 我已经完成了自偏移校准和系统增益校准。 下图是 ADC 芯片的原理图。 REFMUX 经过修改，具有正向输入作为内部2.5V 参考，并具有对内部模拟电源(AVSS)的负输入

     

    所有输入 AIN0-AIN9都短接在一起。 按照数据表中的说明执行自偏移校准。

    1. 通过向 INPUTMUX 寄存器写入255来打开所有通道
    2. 发送 start 命令
    3. 发送自偏移校准命令
    4. 等待校准完成
    5. 已检查 OFCAL 寄存器以确保校准已保存

    偏移校准后，我将每个通道和全尺寸复位器短路，以执行全尺寸 系统校准。

    1. 通过将10写入 INPUTMUX 寄存器，选择 PIN0和 NEG_IN AINCOM
    2. 发送启动转换命令
    3. 发送全尺寸系统校准命令
    4. 等待校准完成
    5. 检查 FSCAL 寄存器以确保校准已保存

    校准后，我测量了0~REFOUT 的电压，每次增加约0.5V，每个电压级别大约测量10次。  

    在每次测量过程中，数据帧中的状态字节都设置了 PGA 低报警位。 我认为这是由于负输入(V Inn)，即 AINCOM 低于 Vass+0.3，如数据表所示。

    在0V 和 REFOUT V 下，实际电压与 ADC 测量之间的差值小于100uV。 我假设它是来自电源线的噪音。 然而，在1.0V 和2.0V 之间测得的电压 差异较大，约为1mV。 而大约0.5 V 的电压有大约5mV 的差值。 因此，电压差没有显示线性趋势，因为电压从0增加到全氟辛烷磺酸五  

    这两个问题(非线性电压差和 PGA 低电平报警)是否与 VINN 接地至 AVSS 有关？

    谢谢，

    史蒂文

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    TI__Guru**** 2390735 points
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    您好，Steven，

    是的，您无法根据数据表中的方程式12 (以及屏幕截图)测量启用 PGA 的单端输入。 这将向您发出 PGA 报警，因为您不再在 PGA 线性操作区域工作。

    我也不清楚您是如何执行全尺寸校准的，因为您说过您短接了每个通道-为什么？ 您应该向 ADC 应用接近+FS 的信号来执行增益校准。 例如，如果 VREF = 2.5，增益= 16，则+FS = 0.15625 V。这是您应该应用于要校准的 ADC 信道的差分(非单端)信号。 该差分信号的共模电压应为~2.5V。 这将使信号与 PGA 的共模范围(AVDD/2)对齐。 因此，在 AINP 上，您将有2.5 + 0.15625 / 2；在 AINN 上，您将有2.5 - 0.15625 / 2。 然后，您的差压为0.15625 V，共模电压为2.5V。

    同样，您应用于 ADC 的实际电压应遵循相同或相似的模式。 如果输入参数导致 PGA 的有效结果 ，您可以使用我们的 ADS1263计算器工具来帮助可视化：https://www.ti.com/lit/zip/sbac137。 下面是此工具的屏幕截图。 请使用本宣传材料帮助确定您的输入信号是否不违反 PGA 输入范围要求。

    布莱恩

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    TI__Guru**** 2390735 points
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    您好，布莱恩，

    很抱歉对全尺寸校准步骤造成混淆。 在执行全标度校准之前，我执行了系统偏离校准，方法是选择 AIN0作为正输入，选择 AINCOM 作为负输入，以将结果与偏离校准进行比较。 这就是为什么所有输入都短接在一起的原因。 AINCOM 引脚未与其他输入短路，在 AVSS 处为接地。

    然后，我在不更改设置的情况下执行了全刻度系统校准，因为输入多路复用器负责选择输入，请参阅随附的功能方框图。 因此，我假设输入信号可以保持短路。 增益为1V/V，因此+FS = 2.5V。 在仔细阅读您的回答并使用计算器四处走动后，我意识到 PGA 应该被绕过，或者 AINCOM 应该比 AVSS 高0.3V。

    我通过向 Mode2寄存器写入0x84绕过 PGA，但只要 AINCOM 接地，状态字节仍显示“低 PGA”报警设置。

    根据数据表第10.1.2节的规定，我的硬件设置是需要水平切换的单个电源配置。 在阅读了您在这条线程中的第一条回复后，我认为只要绕过 PGA，它就可以使用如图10-3所示。

    我再次尝试偏置校准和全刻度校准。

    1. Mode2 = 0x04，REFMUX = 0x04，INPUTMUX = 0xFF
    2. AINCOM 和 AIN0 与 REFOUT 绑定
    3. 自偏移校准
    4. REFOUT/2处的 AINCOM，3.75处的 AIN0，VIN = 2.5V，INPUTMUX = 0x0A
    5. 状态字节清除了低 PGA 报警，这是有意义的，因为所有输入都在范围内
    6. 现在我正在使用 AINCOM 进行全尺寸校准，其速度为2.5-1.25，AIN0的速度为2.5+1.25。 这可确保共模电压为2.5V。
    7. 我仍在看到实际电压和 ADC1测量值之间的差值为2mV，但我认为这是由于+FS 的供电电压不稳定。  

    因此，这是我的选择，当 ADC 由单电源(AVDD 5V 和 AVSS 0V)供电时，需要按图10-2所示配置 ADC 输入。 即使绕过 PGA，也不允许用搭铁测量单端输入，如10-3所示。 对于全刻度校准，需要使用差分输入，这些输入需要满足 输入要求。

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    TI__Guru**** 2390735 points
    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，Steven，

    关于 ADS1263上的 PGA 报警的一个警告：当绕过 PGA 时，您可能仍会看到设置了高低标志，但这可以忽略。 换言之，ADS1263上的 PGA 报警标志仅在 PGA 启用时提供有意义的信息。 因此，如果您在绕过 PGA 时看到任何 PGA 报警，请忽略它们。

    在这种情况下，只要绕过 PGA，您就可以使用单电源配置中的 ADS1263测量接地参考输入。 表7.3中的“ADC1模拟输入”明确说明了这一点。

    同样，只要绕过 PGA，全刻度校准就不需要差分输入。 如果 PGA 已启用，则您可以正确地选择伪差分或差分输入。

    我希望这能帮助您清理一些问题，并让您能够继续推进您的设计。

    布莱恩

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    TI__Guru**** 2390735 points
    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。

    感谢布莱恩对这件事的支持。