[参考译文] ADS1258：测量的电压不正确

你好，达尼洛，

从提供的信息中得出的一些观察结果：

• 我在 ADC 输入上看不到任何抗锯齿滤波器。 通常，我希望至少有一个差动电容器跨差动输入，或者一个电容器从输入到接地用于单端输入
• 有人认为，应用于 ADC 的信号来自高输出阻抗源。 ADS1258本身不是高输入阻抗 ADC，因此任何大源阻抗都可能导致严重错误，因为这实际上会成为两个并行电阻器(与 ADC 输入并行的源)。 我建议缓冲 ADC 输入，可以在每个输入上执行缓冲，也可以使用 ADS1258上的 MUXOUT/ADCIN 引脚执行缓冲
• 偏移和增益读数的值是多少？

布莱恩

您好，布莱恩，

感谢您的反馈。 根据我们的客户，

当前正在测试的电路是：   德州仪器(TI) DAC (TLV5627)的输出通过10K 电阻器(R141)到达德州仪器(TI) ADC (AIN5)的输入端 ADS1258)  

如果 DAC 的输出电压为0.000伏，则 ADC 的输出电压应为0x000000。  

为什么不发生这种情况？  

如果输入信号定期变化，但 DAC 的输出是静态的，则需要使用抗锯齿滤波器。   因此 ，不 需要使用抗锯齿过滤器。  

ADC 增益的寄存器值为0x77FDBB = 7863739 / 7864320 = 0.9999

ADC 偏移的寄存器值为0xFFFFB3 =-77 * 4.096 / 7864320 =-40 UV

这些价值观似乎相当不错。

此致，

丹尼洛

你好，达尼洛，

感谢您提供更多信息。 以下是一些更多的观察和问题：

• 反走样滤波器是 Δ-Σ ADC 的必要条件，可消除调制器频率的混叠回到过频段中。 无论输入类型(直流或交流)如何，都是如此。 客户可以查看我们的 Precision Labs 内容以了解更多信息，特别是第3部分和第6.5和第6.6单元 ：https://training.ti.com/ti-precision-labs-adcs
• 有时，我们会发现电源线中存在铁氧体磁珠问题。 他们能否移除此组件并查看性能是否有所提高？
• 他们是否可以尝试使用精密源(即不是电源)并将已知信号应用到 ADC 中，例如1伏输入。 如果 ADC 可以正确转换此值(假设源已正确连接，无接地回路等)，那么我们可以将问题缩小到主板上的信号源

请告诉我。 谢谢！

布莱恩

您好，

1.Δ-Σ ADC 不需要直流电压的抗锯齿滤波器。   这是因为输入直流电压没有任何频率组件高于0 Hz -因此抗锯齿滤波器不会对输入电压@ 0 Hz 执行任何操作。

在 TLV5627 (8位 DAC)的输出和 ADS1258 (24位 ADC)的输入之间没有铁氧体磁珠。  DAC 输出和 ADC 输入之间只有一个10K 电阻器。    如果电阻值发生变化，这是否有任何影响？

3.我们将在其中一个 ADC Ain 引脚的输入处尝试精确电压源-并给出结果。

我们非常感谢您的帮助。

此致，  Geoffrey

Geoffrey 您好，

感谢您的反馈

别名是数字滤波过程的产物，与输入信号无关。 Δ-Σ 调制器频率不会由数字滤波器衰减，因此将以0dB 衰减(即全功率)再次识别为数字滤波器的频带。 数字滤波器具有有限的带宽，在 ADS1258数据表中，自动扫描模式下采样率为1831 SPS 时的带宽为869 Hz。 因此，调制器别名绝对会落入过频段中，并添加到采样输入信号中。 我强烈建议您查看我在上一篇文章中链接到的 Precision Labs 内容，特别是模块6.5和6.6。

我对铁氧体磁珠的评论是针对电源而不是输入的。 在某些情况下，我们发现铁氧体会导致 ADC 电源出现漏电，这可能会在采样过程中造成重大问题。 因此，我建议至少尝试删除此组件，看看测量结果是否有所改善。 如果这不起作用，则可以随意将其加入，但至少我们可以排除铁氧体导致问题的可能性。

让我们知道您在尝试精确源后发现的内容。 正如我在最初的帖子中所说，您可能需要考虑在调制器输入之前使用缓冲区。 我不知道将此添加到系统中有多困难，但这是在获得精确输入测试结果后的下一个逻辑步骤。

布莱恩

您好，布莱恩，

(A)我们使用校准的万用表测量了 Vrefp - Vrefn，其电 压为4.092 V +/- 0.001V  (理想情况下为4.096精密参考电压)

该测量通过校准的100MHz 带宽 CRO 进行了验证-在@ 8kHz 采样期间，发现信号非常稳定。

因此，我们不认为参考引用是问题的根源。

(B)我们现在已经在十(10)个单独的 PCB 组件上测试了 ADC 功能，并且测试了所有电路板上的问题是否一致。  所以不是主板问题。

(三)我们已尝试修改 ADC 的采样率，这对问题没有影响(始终将值与预期值相抵)。

我们将在下周初测试直接注入 ADC 输入的精密源输入(等待设备)。

我们还将在下周测试是否可以去除铁氧体磁珠。

此致，

Geoffrey

您好，布莱恩，

我们认为，(至少部分)遇到的问题是由于源电压和 ADS1258模拟输入引脚的输入之间的串联电阻。     存在10K 系列电阻器-与模拟输入引脚的(视图)输入阻抗相结合约65K (来自数据表) 意味着 ADS1258的有效输入电压为65/(65+10)=86.7%  ，这意味着输入电压降低了13.3%...，这与观察到的压降非常相似。

将系列电阻器更改为100R 已极大地改善了模拟输入的测量值 -即通常误差小于1%(这仍然远远高于我们所寻求的24位精度)。

请告知 ADS1258引脚(对地)的(单端)输入阻抗是否真的只有65K—对于24位 ADC 来说，这似乎很低。

但是，输入阻抗不能解决 VREF 值的问题。   VREF 输入来自精密电压参考，实际电压可以在 ADC 输入引脚旁边的测试板上测量。  这测量值精确为4.096伏(使用经过校准的万用表)，但从参考通道读取的代码值为：0x30D567 = 3,200,359  (使用数据表中的公式)，参考电 压=3,200,359/786432=4.0695伏  (低于实际测量的电压)。   这是0.65%的错误...绝对不是24位精度。

我希望很快能听到你的声音。

此致，

Geoffrey

您好，布莱恩，

我知道参考引用(REF)的"内部"读数仅为近似值，其准确度可能低至+-5%。

请确认这适用于所有五(5)个内部系统读数吗？   对于 VCC，增益，参考，温度， 和偏移值？

ADS1258数据表中是否应该提到这一点？

此致，

Geoffrey