[参考译文] ADS1281：测试信号与转换的数据之间存在差异

Gioacchino，


我通常不介绍此设备，但我怀疑您可以正确地看到此问题是由反锯齿过滤器引起的。 作为一项测试，我会将R1和R2使用的10kΩ Ω 电阻器替换为短路或接近100Ω Ω 的电阻器。

对于此设备，输入阻抗相当低(55kΩ Ω)。 实际上，这不是一个恒定的输入阻抗，而是一个当输入进行电容性采样并定期携带电荷时产生的等效阻抗。 如果像在抗锯齿滤波器中一样有较大的系列电阻，则对输入进行采样的电容器可能不会正确稳定，它可能会在0输入附近显示为较大的非线性错误。

我要注意的是，有了如此大的滤波器电阻和ADC低输入阻抗，您就已经有了非常大的增益误差。

如果您有兴趣，请查看ADS1281评估模块用户指南并找到原理图。 我相信它使用OPA1632作为输入过滤的一部分。


吴若瑟

Giacchino，


这种效应类似于"死区"行为，如果调制器中的运算放大器增益较低，或者如果采样中存在泄漏，则可能发生这种行为。 在串联电阻较高的情况下，输入采样的电荷传输类似于泄漏。

我重点关注滤波电阻器，因为其效果不仅仅是一个简单的RC外壳。 输入采样开关在ADC的采样电容器中与滤波电容器并联。

例如，输入电压为100nF，当您有16pF电容器(我简化了ADS1281数据表中的图36)时，输入端的电压将随着100nF电容器中的电荷下降而瞬间下降，以填充16pF电容器。 当电荷从满100nF电容器重新分配到空的16pF电容器时，它应立即从初始值中降低0.016 %。 输入采样电容器接通电源后，您有一个调制器周期(1us)，用于在滤波器之前稳定输入电路，以弥补这一小差异。 每一个调制器周期都会以1.048MHz的速率发生这种情况。

如果您要降低输入系列电阻并增加电容，那么您就有更大的输入电容可从中提取电荷。 如果输入电容器为1uF，则采样电容器上的电压会下降0.0016 % ，从而导致较小的采样误差。 您仍将具有相同的整体RC时间常数，但采样误差更小。

当然，这是一个简单的解释，而采样到调制器中则有点复杂。 要点是，使用较大的电容器将为采样电容器提供更多的电荷，因此错误会更小。

使用示波器看不到这种"死区"。 此问题是由于对调制器中的输入进行采样时出错而引起的，不是外部影响。

出于好奇，大约有多少代码是您的死区错误，似乎大约可能是100个代码。 是这样吗？ 电压是多少。 我不确定您的Y轴偏差是否正确。


吴若瑟

Gioacchino，


我会用Delta Sigma调制器查找死区。 Richard Schreier和Gabor Temes在"了解 Δ-Σ 数据转换器"中提到了这一点，但我相信您可以找到更多有关信息。

同样，我认为滤波中的大系列输入电阻会造成类似的影响，并且应该以较低的系列输入阻抗消失。


吴若瑟