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[参考译文] ADS1298:通过外部参考信号进行校准

Guru**** 2576895 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1298

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/583526/ads1298-calibration-through-external-reference-signal

部件号:ADS1298

您好,

我们希望在我们的8通道ECG设备中实施外部校准。 标准EN 6.0601万-2-47要求在心电图输入处有1.0 ±0.05 mV。 为此,我们将高精度电压基准和分压器与精密型电阻器相结合。 电路能够提供1.0mV的校准信号,并具有所需的精确度。

在ADS1298上,TESTN_PACE_OUT2连接至GND,而TESTP_PACE_OUT1则在校准信号和GND之间进行多路复用,以创建步进信号。 每个通道的寄存器都设置为test_signal,而CONFIIG2寄存器的测试信号源设置为EXTERNAL。

我们注意到ADS1298似乎无法区分校准信号电平(1.0mV)和GND电平(0V)。 但是,如果我们尝试应用3mV的校准信号(使用300Ω Ω 电阻器更改100Ω Ω 电阻器),我们会看到差异。

ADS1298配置中是否缺少某些内容? 可能是ADS1298无法在如此低的电压水平下获取直流信号? 是否有使用外部参考信号校准ADS1298的示例应用?  

谢谢。

此致,

e2e.ti.com/.../4532.ads1298_5F00_lib.c</s>1298

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    您好Rudy,

    该问题与ADC解决方案无关。 该设备能够区分1 mV。 相反,该问题与输入信号的共模有关,因为它与ADS1298 PGA的输出范围有关。 PGA的输出在滑轨内限制为200 mV。 如果PGA的输出是来自导轨的1 mV,则它不是线性的。

    相反,您需要将输入信号的共模置于数据表中公式2指定的范围内。

    此致,
    Brian
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    感谢您的回复Brian。 通过方程式2,我们有以下内容:

    3.0995 > CM > 3.5005

    时间

    AVDD = 3.3V
    增益= 1.
    VMAX_diff = 0.001V

    这意味着我们需要在计算的范围内应用一个输入共模电压。 例如,在TESTN上施加3.1V,在TESTP上施加3.101V,这样PGA的差分输出将为1mV。 这是否正确?

    谢谢你。

    最佳,

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    鲁迪

    如果AVDD = 3.3 ,我建议将共模更靠近中置电源。 请以您的示例为例。 您可以在TESTP上应用1.501 ,在TESTN上应用1.500 ,提供1 mV的差分电压,并使共模电压处于PGA的范围内。

    此致,
    Brian Pisani
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    您好,Brian,

    我们将TESTN设置为1.64V ,并尝试 在TESTP (1.641V,1.642 等)上增加0.001V的步长,尽管EN规范仅需要1mV。 1.64V的共模电压来自同一电源。 如下图所示,我们注意到在增加步进(方波)信号幅度时出现了一种特定行为:

    1.较低电平根据信号幅值变化(注意1mV和2mV之间的差值)

    2.幅度的增加不成比例/线性(再次注意1mV和2mV之间的巨大差异)

    由于这种行为,校准过程似乎不一致。 通过遵循EN规范,1mV的步进信号应允许我们校准系统。 因此,我们能够定义校准参数比率,在本例中为7.7279 (参见下表)。
    由于我们知道其他步长信号的振幅,因此我们尝试确认计算的校准参数比。 但是,在其他振幅上使用该参数时,关系无效。 例如:

    0.6786 [mV]* 7.7279 = 4.45 mV (但应为2mV)

    您认为这是ADS1298的正常行为,还是我们做错了什么?

    非常感谢您为我们提供的任何帮助。

    最佳,

    鲁迪

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    您好Rudy,

    我知道您正在尝试校准电路中的增益误差。 我们实际测试增益误差并将预期值放在数据表中,这样您就可以对应接收的内容有一种圆珠笔感。 在第13页上,我们指定了最大增益误差0.5 %。 这意味着输入电压与输出电压之比不应大于1.005 或小于0.995 (除以PGA增益后)。

    该数字不包括偏移误差。 偏移错误是输入短接在一起时设备输出的平均电压,即0 V输入。 我们在第13页上指定了典型的500 UV偏移,但实际上它将随增益而变化(参见数据表中的图15)。

    但是,即使这样,我也不理解您的测试结果。 输入1 mV时,您是否确实看到0.1294 mV输出电压? 如果您输入1 mV,我希望您会看到非常接近1 mV。 您是否使用示波器检查了信号输入? 可能是安装有问题。 如果您使用工作台电源来生成共模信号,请验证电源和电路板的接地是否连接在一起。 然后,您还可以将信号发生器的接地连接到工作台电源的输出(在您的情况下,为1.64 V输出),方波将围绕该电压变化。

    Brian
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    您好,Brian,

    我们要做的是对整个系统进行校准。 实际上,我们假设错误可能是由不同的错误造成的,而不仅仅是由收益造成的。 无论如何,为了完全确定我们的设置,我们使用ADS1298开发板进行了额外的测试。 所有GND线都已小心地绑在一起。

    当我们在TESTP上应用1mV平方(共模输入电压1.64V)时,我们看到的是0.3mV的方波(见下图)。  如果应用2mV方波,我们看到 的是1.3mV的方波 (见下图)。  如果 应用3mV方波,我们得到了2.4mV的方波。  

    无论如何,由于EN规范特别要求1mV (步进)信号来校准系统,我们可以定义以下参数来校准系统:

    1 [mV]/ 0.3 [mV]= 3.33

    为了测试系统和校准,我们随后尝试应用1mV方波信号(仍具有1.64V的共模输入电压)作为L2导线(通道3)的输入。

    我们看到的是约0.29mV的信号(参见下图)。 因此,0.29 [mV]* 3.33 = 0.96mV,这是合理的。 在输入通道使用2mV信号执行同样操作时,我们获得的是大约1.35mV的信号(参见下图)。 因此,如果我们使用相同的校准参数:1.35 [mV]* 3.33 = 4,49mV,这当然是错误的。 通过增加振幅值(例如 3mV),则错误增加。

    我们可能错了,但系统无法通过这种方式校准,因为它不稳定。 你有什么意见? 你有什么建议吗? 是否存在任何使用类似外部校准的现有应用程序?  

    非常感谢。

    此致,

    鲁迪

    ,我们获得的值为0.27mV,作为ADS的输出。 这意味着  

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    嗨,Rudy,

    我在上一条消息中没有明确说明-我想说测试设置一定有问题,因为ADC的输出不可能与输入信号(即 1 mV输入的0.3 mV)。 请使用示波器探测TESTP和TESTN引脚,以确保输入的信号与您认为的匹配。 然后,通过分别探测与AVSS相关的TESTP和TESTN信号,验证共模实际上是1.64V。

    Brian