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[参考译文] ADS1120：差分ADC建议

admin
Guru**** 2554420 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1118, ADS1120-Q1, ADS1120

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/581501/ads1120-differential-adc-recommendation

部件号：ADS1120
线程中讨论的其他部件：ADS1118，，

大家好，我正在寻找支持+-5V差动输入的16位ADC。 我也看到了ADS1118，它支持的最高电压为+/6.024V，但它具有单极电源。 这是否仍然适合我的应用，或者使用ADS1120-Q1更好。  

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    TI__Guru**** 2554420 points
    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，tedex45，

    提及的ADC基于一个输入相对于另一个输入进行差分测量，因此即使绝对输入电压介于0伏和5伏之间，也可以测量+/-5V。  如果AINP输入为5V，而AINN输入为0V，您将读取+满刻度(+5V)的结果。  如果AINP输入为0V，AINN为5V，您将读取-满刻度(-5V)的结果。  但是，我们需要明确您希望测量的实际电压相对于公共接地点。  

    ADS1118不能接受低于接地的输入电压，因为电源为单极。  对于ADS1120，模拟电源操作可以是单极或双极。  在单极电源情况下，输入不能低于接地，因为AVSS将连接到接地。  在双极电源盒中，您可以将ADS1120连接至+/-2.5V 。  

    在使用ADS1120的双极或单极电源情况下，5V参考的满刻度范围为+/-5V。  但是，您不能测量超出电源轨的电压，因此绝对输入电压将被限制为+/-2.5V (相对于接地)，以便进行双极电源操作。  如果传感器输出相对于接地为+/-5V，则必须使用某些方法(例如分压器)将电压输入到ADC的正确输入范围。

    第一个问题是，传感器的真实输出是什么？

    此致，

    Bob B

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    TI__Guru**** 2554420 points
    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。
    Bob，您好！

    非常感谢。 我想要一个从-5V到5V的差动输出，因此ADS1118非常适合我，输入不会低于0V。 在数据表中，它写着它可以输出+-6.144V的差压。 但是，最大VDD指定为5.5V。 这是怎么做的，如果我错过了一些明显的东西，我很抱歉。

    此外，我的抗锯齿滤波器要求在所有相关/受我的输出日期速率影响的情况下，还是在f_mod/2 = 125kHz时具有显著衰减就足够了，以尽可能最大程度地减少噪音干扰。

    谢谢！

    ED
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    TI__Guru**** 2554420 points
    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，Ed，

    +/-6.144V只是ADC的全刻度范围，它确定了1个代码或计数的值。  这并不意味着您可以施加 大于VDD + 0.3V的模拟输入电压，因为这会损坏设备。  因此，要使用ADS1118测量+/-5V，您需要选择+/-6.144V设置，并将5V (或最大5.5V) 用于VDD。  因此，内部缩放并不一定意味着您可以实际测量满刻度范围。  对于使用3.3V 4.096 的+/- VDD V设置也是如此。  即使刻度或输出代码值与+/- 4.096 V的满刻度范围相关，您也不能应用大于VDD + 0.3V的电压。  请参阅 ADS1118数据表第26页表7下的注释。

    至于反锯齿过滤器，您应该有一个。  数据输出速率可能会出现一些混叠，但在大多数情况下，为 输出数据速率设计过滤器有点过于死板。  实际设备采样率是调制器频率(250 kHz)，这应是您的主要考虑因素。  有关详细信息，请参阅数据表的10.1 3部分。

    由于ADS1118使用开关电容器输入采样，因此您需要限制系列电阻以防止滤波电阻器压降错误。  我会尝试将滤波器电阻限制为最大1k欧姆(对于每个输入 ，滤波器切断计算结果为2k)。  另外，请记住使用大电容器的影响，因为使用的电容具有显著的温度系数和直流偏压效应。  如果可能，我建议使用C0G/NPO帽。  显然，使用小电阻和小电容值会限制切断频率。

    另一个滤波器注意事项与电源线循环噪声(50/60Hz)有关，因为ADS1118不能很好地衰减这些频率，并且可能会产生混叠。

    此致，

    Bob B

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    TI__Guru**** 2554420 points
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    Bob，您好！

    非常感谢。 现在就有道理了！

    由于它是一个16位转换器，我理想地希望125kHz时的衰减为96dB，但使用RC滤波器时，在100Hz时，切断频率时，我只能获得60dB。 数字滤波器是否会增加衰减，或者我是否需要第二个阶数(更复杂的滤波器)来满足衰减要求。

    为了消除电源线循环噪音，我是否需要将滤波器切断频率更改为50/60Hz？

    谢谢！

    ED
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    TI__Guru**** 2554420 points
    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，Ed，

    这是一个很难回答的问题，因为我对您的传感器，数据速率或环境条件一无所知。  从工程角度来看，如果使用理论限制，但系统的条件不允许，则可能存在过度工程。  例如，96dB可能是FMod/2的理想选择，但最初预计该频率的信号大小是多少？  因此，您确实需要全面了解您的系统。  由于外部噪音源的原因，您可能需要更高级别的滤波器。   可以为ADS1118创建有效的二阶RC滤波器。

    如果您担心50/60 Hz抑制，那么您可能需要重新考虑使用ADS1120，它在20sps时具有此滤波器功能。  如果50/60 Hz是一个问题，则需要相应地调整过滤器。  

    此致，

    Bob B

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    TI__Guru**** 2554420 points
    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。

    Bob，您好！

    我要测量的信号带为1kHz。 这意味着我需要使用数据速率(f_DR)至少为2kHz的ADC。 因此，ADS1120非常适合我，因为ADS1118的最大值仅为860SPS。  

    将我的抗锯齿RC滤波器设置为切断频率(例如5kHz)，应足以不衰减我的通行带，但仍足以在125kHz (f_mod/2)下衰减不需要的信号。 我想125kHz的衰减现在会较低，因为切断频率提高了，但无论如何，我并不期望在那个频率范围内有大信号，所以我应该可以接受。 在这些频率范围很重要的应用中，我想需要更复杂的有源滤波器来实现-96dB衰减。 这听起来是否正确？

    使用此配置，我应该能够准确测量高达1kHz的信号，而不会出现混叠？

    再次感谢，

    ED

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    TI__Guru**** 2554420 points
    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，Ed，

    我相信你有正确的概念。  但是，请记住，ADS1120的FIR数字滤波器响应不是平坦通道，而是更接近SINC滤波器响应，因此即使在1kHz时也会开始出现一些滚动(参见ADS1120数据表中的图59)。  

    此致，

    Bob B