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[参考译文] ADS1248：测量4路模拟输入和1路RTD

admin
Guru**** 2812305 points

Other Parts Discussed in Thread: ADS1248, INA159, INA826, OPA227, ADS124S08

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/579082/ads1248-measuring-4-analog-inputs-and-a-single-rtd

部件号：ADS1248
主题中讨论的其他部件： INA159， INA826， OPA227， REF5025， REF6025， ADS124S08， TPS6.5131万-Q1

您好，

我想使用一个ADS1248来测量4个模拟输入和一个RTD。 模拟输入可以是+/-10V或4-Vb"a. 20 m

测量电压时，输入需要高阻抗(阴极保护)

按照已验证的tidu491设计指南，我可以使用以下配置吗？

是否有其他注意事项？

谢谢

Noam Weodenfeld

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    TI__Guru**** 2812305 points
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    再次尝试附加图片

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    TI__Guru**** 2812305 points
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    Noam，


    虽然我不太了解TIDU491设计指南，但您似乎又复制了三次第一个通道。

    在第一个通道中，它通过INA826和INA159测量PLC输入，并根据+2.5V进行测量。 我要指出，你也会为其他三个渠道这样做。 对于第一个复制的信道，您应选择AIN2作为AINP，AIN0作为AINN，并对其他信道使用AIN0作为AINN。 我还会对其他信道进行类似的输入过滤。

    如果您同时测量±10V和4-20mA，我认为无论您使用的是2.5V参考，都需要将电流下沉。 另请注意，参考中的任何错误都是±10V和4-20mA测量的偏移误差。 您需要将其作为精确引用。


    吴若瑟

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    TI__Guru**** 2812305 points
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    Joseph Hi，

    感谢您的快速回复。

    每个输入通道中都有一个并行电阻器，可  通过跳线连接以测量电流。

    我将为其他输入添加筛选。

    电压参考源(2.5V和+/-15V)有何建议？

    谢谢

    否

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    TI__Guru**** 2812305 points
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    Noam，


    对于±2.5V参考，您可以使用我没有机会使用的REF5025或新的REF6025。 我要指出，两种情况下都不能吸入或输出20mA，您需要添加某种缓冲区。 我会使用低偏移/低噪声设备(如OPA227)来实现这一目的。

    对于±15V，您需要这些用于INA电源，但它们不需要作为参考。 如何产生这些电压取决于您的起始电压。 我不是很熟悉可以用于这些耗材的产品，我会在电源管理论坛(可能从非隔离DC/DC论坛开始)中提出这个问题。


    吴若瑟
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    TI__Guru**** 2812305 points
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    约瑟夫

    我不了解当前的源/接收器问题。 模拟输入连接到传感器，该传感器产生流经INA826输入端电阻器的电流(传感器本地)。

    为什么需要2.5V电源的电流源？

    否
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    TI__Guru**** 2812305 points
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    Noam，


    抱歉，我的脑海里已经知道电流测量也是双极性的(基于我最近看到的另一种设计)。 在这种情况下，您将把电流发送到+2.5V节点，然后测量测试电阻器的正电流或负电流。 但是，有了INA，这也不是问题。

    还有另外两个重要的方面，我想指出：

    1.如果您为ADC使用双极电源，则可以使用简单的电阻分压器进行±10V测量。 ADC负极输入将连接到接地。 在这种情况下，您可以完全消除INAS，并且可能不需要±15V电源。

    2.如果您愿意考虑使用另一种设备，则应查看ADS124S08。 这种新器件基本上是ADS1248的下一代版本。 它还具有2.5V参考电压，您可以在测量中使用。


    吴若瑟
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    TI__Guru**** 2812305 points
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    Joseph Hi，

    您的意思是将电阻器网(如下)直接连接到ADS1248？

    正如我提到的，我需要输入高阻抗，这意味着我需要为电阻器网使用高值电阻器。 这不是个问题吗？

    否

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    TI__Guru**** 2812305 points
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    Noam，


    我想我会提到直接测量电阻分压器作为一个建议。 我在其他系统中也看到过这种情况。

    如果您使用高值电阻器，则可能会造成问题。 我通常不喜欢在输入处看到的电阻超过10kΩ Ω，因为它可能会中断输入的采样。 但是，如果您想保持高值电阻器，则可以在电阻分压器的输出中添加缓冲器。

    请注意，使用电阻分压器需要两极电源。 如果电源为单极(AVSS=0V，AVDD=3.3V或5V)，则AINN在测量中设置为接地。 接地将超出PGA的输入范围。 在PGA=1时，输入范围从AVSS+0.1V到AVDD-0.1V。


    吴若瑟
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    约瑟夫

    回到第一个配置INA826和INA 159，这将是缓冲输入并保持输入阻抗非常高的最佳解决方案(INA826输入阻抗以千欧姆为单位测量)？

    此外，如果我要将ADC更改为ADS124S08，我可以将其参考输出用作所有模拟输入的通用输入，即将参考输出连接到AINCOM？

    否
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    TI__Guru**** 2812305 points
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    Noam，


    如果您需要输入阻抗达到GΩ Ω 电平，那么也许使用INA是最佳解决方案。

    我不知道您需要什么精确度，但您应该考虑来自两个INAS的额外偏移和增益误差的错误。 TIDU491详细评述在电路性能计算部分对此进行了讨论。 它应涵盖INA826和INA159的误差范围。

    如果您确实决定使用ADS124S08，可以使用来自ADC的REFOUT引脚将INA参考引脚驱动为2.5V。 基准将能够吸收和输出5mA，而INA参考引脚组合使用的电流应小于1mA。


    吴若瑟
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    约瑟夫

    是否可以使用升压开关来生成INA826 +15/-15V电源，例如TPS6.5131万-Q1？

    否

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    TI__Guru**** 2812305 points
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    Noam，


    我从未使用过TPS6.5131万-Q1，但它看起来可以处理原理图中所示的器件的有限功率。

    通常，我们建议所有开关电源在为模拟电路供电以获得更清洁的电源之前使用LDO。 切换噪音可能会降低ADC性能。 TPS6.4131万过去曾用于直接为某些SAR ADC器件(16位电平)供电。 但是，对于ADS1248 (24位级别)，分辨率需要较低的噪声级别。 下面是一个指向帖子的链接，其中包含简短描述。

    e2e.ti.com/.../210.6172万



    吴若瑟
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    TI__Guru**** 2812305 points
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    Joseph Hi，

    随附4路模拟输入(+/- 10V或4-RTD"A)和1路20 m 输入的原理图。 希望接的过程可以。

    1.你能告诉我这个概念是否好吗？

    2.关于输入滤波，我使用了一个单电阻器(R610)和四个电容器作为模拟输入，它是否正常，或者我应该为每个输入使用一个单独的电阻器。

    3. Maxim芯片是一个电流限制器，我在TI找不到类似的东西。 如果不需要旁路电阻器，则会有旁路电阻器。

    谢谢

    否

    以下是文件

    e2e.ti.com/.../Analogue-Input.pdf

     

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    TI__Guru**** 2812305 points
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    Noam，


    我没有看到太多要评论的事情，但我会补充一些要考虑的事情。

    1.对于CLK引脚，我只需接地。 可能还可以浮动，但它是数字输入，很难在启动时保证状态。

    2.我将从DVDD中去除铁氧体磁珠。 我看到过数字电源电感会导致问题的情况。 使用数字电流时，您会遇到较大的电流峰值，而使用LDI/dt时，您可能还会遇到电源峰值问题。 这可能不是问题，但如果铁氧体确实导致问题，我准备绕过它。

    3.一般而言，我们使用单个地面平面进行布局。 它有助于消除模拟和数字接地之间的接地环路电压。 但是，许多人使用单独的地面平面进行布局，在处理布局时只需考虑回路电流。

    4.我注意到您在RTD测量的输入端有某种转换。 输入端有三个DESD5V0S1BA-7设备。 请注意，参考电阻器和RTD之间的任何泄漏都将被视为增益错误。 通常，泄漏电流为5nA，但温度过高时，此泄漏可能会上升。 列出的最大值为100nA。 如果这对您来说是一个错误，则可以。 否则，您可能需要找到泄漏较少的东西。


    吴若瑟
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    Noam，


    还有另外两件事我想提及。 首先，我不太熟悉MAX1.4626万-S 这是一个相当专业的功能，我不确定我们是否有类似的功能。 我会调查，如果我发现任何问题，我会告诉您。

    其次，您提到您希望前端具有高输入阻抗。我想指出，CDSOD323-T15SC的最大泄漏量为1uA。 在你的申请中，我怀疑这会是一个问题，但我想我只是指出这一点。


    吴若瑟
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    Joseph Hi，

    在布局之前的一步，我想与您确认一些问题：

    1. ADS1248模拟输入上的滤波器是否正常？

    2.如果模拟输入未连接到INA826，即"-"连接到GND且"+"浮动，会发生什么情况？

    3.单GND层或DGND和AGND与零欧姆电阻器连接？

    谢谢

    否

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    Noam，


    1.我认为这就是你设置输入过滤的方式。 我还没有见过很多用于输入滤波的单端应用或X2Y电容器。 通常，您希望等效差分电容比每个输入的共模电容大10倍，这样，任何进入的共模信号都不会由于电容不匹配而转换为差分信号。 但是，X2Y电容器可能具有非常好的匹配。 一般来说，我会增加差分电容，但您可能没问题。

    2.我不确定INA826的浮动输入会发生什么情况。 我会将该问题发布到精密放大器论坛。 输入阻抗相当高，我想输入可以浮动到任何值。 我不会依赖浮动输入来实现一致的行为。

    3.通常，我们建议使用单一地面平面进行布局。 它有助于消除模拟和数字接地之间的接地环路电压。 但是，许多人使用单独的地面平面进行布局，在处理布局时只需考虑回路电流。


    吴若瑟
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    TI__Guru**** 2812305 points
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    Joseph Hi，

    我对 我的设计有第二个想法。 由于ADS1248可以一次采样一个通道，因此 无需使用4个不同的通道进行模拟信号采样和电压转换(INA826和INA159)。

    我可以将模拟输入多路复用到采样电路。 这样我就可以减少硬件，简化设计和布局。

    随附的是示意图，请告诉我您对该架构的看法。

    谢谢

    Noame2e.ti.com/.../2746.analogue-input.pdf

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    TI__Guru**** 2812305 points
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    Noam，


    在查看新原理图时，除了在前端将DG409作为模拟多路复用器外，我没有看到太多的变化。 我觉得这不会有太多问题。 但是，我在上一篇文章中提到了CDSOD323-T15SC的泄漏。 使用DG409，您的串联电阻通常为40Ω Ω。 这会对CDSOD323-T15SC泄漏作出反应，从而产生错误。 这表示您的输入信号存在小错误，可能会因输入信号和温度而异。

    之前，我没有仔细检查输入连接，因为它连接到MAX1.4626万-S 现在我又看了一下，我不确定我是否理解INA826连接。 不应该让-接地？ 现在，您似乎正在测量MAX1.4626万-S 我假设您的电流感应测量值是R656或R597，受MAX1.4626万-S保护 这也意味着您可能需要另一跳线，因为R597的+in测量值应在MAX1.4626万-S之后


    吴若瑟