This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] ADS8688:单通道上的离散/交替 ADC 值

Guru**** 2387060 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS8688
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/1076091/ads8688-diverging-alternating-adc-value-on-a-single-channel

部件号:ADS8688
“线程:测试”中讨论的其它部件,

问题描述

我的 ADC 上的热电偶读数有问题。 对于单通道的热电偶读数,我注意到它们 通常从略高的读数转换为略低的读数,如下图所示。 这不是两个不同的通道读数,而是同一个通道。  交替/分流似乎是围绕真实值的对称的,尽管我尚未100%确认这一点。

下面是另一项测试的摘录,显示该值如何替代每个样本。

时间(美国)

50380962

50390962

50400962

50410962

50420962

50430962

50440962

50450962

50460962

ADC 值

16937

16133.

16942

16076.

16930

16052.

16908

16039.

1687

应用程序说明

我使用多个 ADS8688采样热敏电阻,热电偶和压力传感器,然后将它们记录到 SD 卡上。  下面是我的电路图的摘录,其中显示了热电偶滤波器,放大器和 ADC 配置。 热电偶经过低通差分和共模滤波器,然后由带有偏移量(Vbuer)的无反相放大器放大,以使 ADC 读取负温度。

图中 ADC 的其他 ADC 输入都是热电偶,其前端电路与通道0示例相同。 我的应用程序有4个 ADC,其中3个采用菊花链配置,以100Hz 的频率对每个输入进行采样,另一个单 ADC 以2kHz 的频率对每个 ADC 进行采样。 只有2 kHz 传感器是压力传感器。

我的采样方法是使用100 Hz 和2kHz 计时器中断来触发所有通道的采样速度尽可能快,因此实际采样频率(ADC MUX 切换的频率)远高于100Hz 或2kHz。 我的 SPI 时钟线路运行频率为22.5 MHz。  我的主板上有单独的模拟和数字3V3,用于为我的 MCU 和 ADC 的 DVDD 供电,以及为 ADC 的 AVDD 供电的5V。 模拟和数字信号都有一个接地。

DNP R4电阻器的用途是因为我不确定如何正确接地热电偶导线(这是我第一次使用热电偶,所以我在电路板制造后将选件保持打开状态)。

更多问题示例

差异 并非每次测试都会发生,可能会在短期或长期内发生,例如下面的示例。 X 轴是以秒为单位的时间,Y 轴是单通道的 ADC 值(抱歉,运行此测试时我忘记添加这些值)。

它发生在所有热电偶通道和温度上,但不会同时或以相同的量“散”,例如下面显示两个热电偶读数的示例:

 我的压力或热敏电阻读数中未出现此错误。 它们与热电偶(非热电偶)之间的唯一区别是:

  • 热电偶放大了110的增益,其他传感器通过单位增益滤波器进行放大。
  • 热电偶的放大涉及偏移电压 Vbuff (333mV),而压力和热敏电阻则不涉及。 该电压应保持稳定,因为它由一个电压分压器从一个电压并联参考电压中产生,达到333 mV,然后再通过电压随动器。
  • 热电偶具有低通差分和共模滤波器。

我尝试过的东西

  • 我的应用需要备用热电偶通道,以便在需求发生变化时可用。 当热电偶未连接到备用通道时,我将通过大电阻和焊桥将热电偶正极节点连接到地面,从而驱动电路图中的非反相放大器的输出。 我已经尝试使用这种方法将 ADC 上的所有其他输入接地/不接地,但在这两种情况下,我仍然在带有热电偶的通道上看到错误。
  • 菊花链中的一个 ADC 以100Hz 的频率采样热电偶,热敏电阻和压力传感器。 压力传感器或热敏电阻中不存在该错误。
  • 我在 ADC 上尝试了不同的通道。 所有都显示错误。
  • 我尝试过测量低温和高温,没有可见的模式。

当前理论

以下是我对它的想法清单,尽管我正在紧紧抓住优势,但这些想法没有太多的基础:

  • 模拟和数字接地之间无分离。
  • 正极和接地 ADC 输入之间没有100 nF 电容器,尽管我认为这也会导致压力和热敏电阻错误。
  • 达到运算放大器的增益带宽? 不确定 这会做些什么,但我知道110 是一个相对较高的增益。

我的最佳想法是它与大放大有关,但任何帮助都将不胜感激! 如果需要,请告诉我您是否希望通过其他测试/数据/信息发送。

谢谢。

  • 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。

    我使用的运算放大器是 LMV844QMA/NOPB。

  • 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。

    问题在于50 Hz 的主电源干扰,当我以100 Hz (Nyquist 速率)采样时,信号似乎被分成两个。 这就解释了为什么它有时会发生并在程度上发生变化,因为它取决于我采样的50 Hz 信号的位置。 将我的采样率更改为50 Hz 可完全消除这一问题,从而证实了这一理论。 100Hz 压力传感器读数没有发生这种情况的原因是因为它们在过滤前没有放大功能,因此不会放大50 Hz 信号。

  • 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,Angus,

    感谢您的更新。  当您发布更新时,我正在检查您对该问题的描述和详细信息。 我要向 你们强调一点。 ADS8688只能支持17MHz SCLK 频率,但您的 SCLK 频率为22.5MHz,我建议您将其降低以满足 ADS8688的规格。

    此外,您是否还能分享更多信息,了解您选择此 ADC 的原因,而不是通常用于 热电偶,热敏电阻和压力传感器应用的 Δ-Σ ADC? ADS8688是一款功能强大的16位 SAR ADC,但与来自这些传感器的小差分信号相比,它具有更大的单端输入输入输入输入范围(+/-10V 和+/-5V)。 我们的 Δ-Σ ADC (ADS124S08ADS1261)支持真正不同的输入,并且集成了 PGA,无需外部放大器,它们适用于这些应用。

    此致,

    戴尔

  • 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 SCLK 频率提示! 我只检查了 MCU 的最大额定值。

    这是我第一次为应用选择 ADC,因此我并不完全了解所有选项及其利弊。 然而,我的 ADC 选择的一个驱动因素是,我想要一个高采样率的 ADC 这是因为我担心别名问题,因为我认为我的滤波器切断频率太低(我被指示选择1/4采样频率,因此25和500 Hz),如果将来需要,我希望容量能提高采样率 (高达10倍甚至更多)。 从我的研究中,我发现 Δ-Σ 的最大采样率往往要低得多(ADS8688有500 ksamples/s,而您推荐的那两个有4和40 ksapmels/s),因此我选择 SAR。

    出于好奇,所有通道的这些最大采样率都是正确的? 每个通道上不是4 ksamples/s?  此外,您推荐的 ADC 中采用 PGA,您是否能够在每个通道上以2kHz 的频率将样本间的增益更快速地更改为采样? 例如,如果我的热电偶和压力传感器混合使用热电偶,需要大约128的增益,而压力需要增益1,那么我可以在样本之间足够快地进行更改吗?  

  • 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,Angus,

    正确,ADS8688上的500kSPS 采样率适用于所有8个通道。 当在菊花链模式下使用4个 ADC 时,吞吐量会受到限制,因为所有数据都通过同一 SDO 数据线发送到微控制器,因此每个 ADC 上每个通道的最大采样率限制为26ksps。

    我们还有其他团队成员支持  ADS124S08 和 ADS1261,请在本论坛上为您有关这些 ADC 的问题启动另一条线程,以便您获得适当的支持和快速响应。

    谢谢(&W),

    戴尔