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[参考译文] ADS1281:ADS1281低频低电平提示音-空闲提示音除外

Guru**** 2578945 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1281

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/618878/ads1281-ads1281-low-frequency-low-level-tones---other-than-idle-tones

部件号:ADS1281

我们在CERN的其中一项设计中使用ADS1281来测量加速器磁铁上的电流。 这是一种低频,高分辨率,高精度的测量,我们需要达到百万分之一的性能。

在测试某些ADS1281板时,我们观察到极低电平,低频周期性音,这些音频不会显示 Σ-Δ 空闲音的线性频率电压特性。 不同ADC (≈1 Hz)之间的音调频率略有不同,但在研究的单位中,振幅相差最多15 dB。 在某些情况下,它们不会造成问题,而在其他情况下,它们只能解决我们可能遇到的问题。 振幅很小,最坏的情况下,我们看到了大约在10Hz频率下的6.5 UV pkpk的音调。

 这些音调似乎来自ADC,而不是来自信号调节电路或输入信号:使用高增益,低噪声差动放大器仔细研究了ADC的模拟输入。 未看到类似音调的信号。 可以排除通用耦合机制,例如通过电源线,电压基准或共模偏压,因为我们在同一电路板中有三个ADS1281通道,在不同情况下,其中一些通道不显示音频,而另一些通道在不同级别显示音频。

为了评估我们在过滤后发现的问题,我们从M0和M1中获得了1单元的比特流,以查看是否可以在比特流中看到问题。 下面是两个不同的ADS1281通道的结果。

 

我还在下面显示了两个设备的M0和M1全带宽频谱–请注意,具有高音的“坏”设备也具有常规空闲音的不同分布。 其中更多出现在M1数据流中。 此外,在M0流中看到的空闲提示音周围的侧带也不同。 我们讨论的一个假设是,这可能与另一种情况有关。 一位同事建议,也许是内部抖动发生器的振幅或频率的传播,还是使用其他频率进行某种类型的跳动? 或其别名版本。

 

如果有人能给我们提供一些提示,我们将不胜感激。 目前,我们正在更换显示此音调的ADC,其音量对我们来说是不可接受的。 我们认为低于1.5uV pk的问题对于我们来说是可以忽略的。

  • 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。
    Miguel,您好!

    欢迎来到TI E2E论坛!

    对于上述测试,您的输入信号是什么? 您是否缩短了输入或应用了一些外部来源?

    您提到音频与输入电压之间没有正常的线性频率关系,您是如何改变输入信号的?音频的行为是什么? 输入信号较大时是否会消失?

    此外,如果您能分享一个对我非常有帮助的电路示意图,那就更好了! 如果您不想将其发布到论坛,请将其发送至pa_deltasigma_apps@ti.com。

    谢谢!
    Chris
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    亲爱的Chris:

    感谢您的回复。

    输入信号是使用Wavetek 4808电压校准器生成的。 请注意,为确保输入信号上没有此类提示音,使用高增益,低噪声差分放大器仔细研究了ADC的模拟输入。 未看到类似音调的信号。

    使用Wavetek 4808,我们将输入信号改变为零,步长为几毫伏,然后是数十毫伏,最后是伏特。 我们可以看到预期的ADS1281空闲音,它迅速移出基带。 但是,我在帖子中提到的低频音的响应方式不同。 他们的位置保持相对稳定,只是以非线性方式略微改变了频率。 正如您在我的帖子中所看到的,我们在10V输入下进行了测试,这些低频音仍然存在。

    再次请注意,它们仅在某些商品中可见。 我们能够检测到的商品百分比非常小。 然而,在我们看来,他们也在其他单位工作,但只是他们要小得多,如果您不是在寻找他们,就很难看清。

    我会将该示意图发送到您发送给我的电子邮件中。

    此致,

    Miguel Bastos
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    亲爱的Chris:

    我已经回复了您的评论,但在论坛上看不到,所以我再次回复。

    首先感谢您的帮助。

    该输入由Wavetek 4808电压校准器生成。 为了确保输入信号中不存在这些音频,我们使用高增益,低噪声差分放大器仔细研究了ADC的模拟输入。 未看到类似音调的信号。

    使用Wavetek 4808,我们将几毫伏的输入电压改变为零。 然后我们调整了几十毫伏,最后调整了一些伏特。 我们可以看到预期的ADS1281电压相关,频率移动空闲提示音。当我们调整数十毫伏时,这些提示音迅速移出基带。 但是,我们也可以看到所描述的低频音,这些音频显示与输入电压之间没有或几乎没有相关性,即使在10V时也始终保持在相同频率。 频率有变化,但只是略有变化,并且是非线性的。

    我正在将原理图发送到指定的地址。

    此致,

    Miguel Bastos
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    有关此问题的新信息:我更换了其中一个板上的ADC芯片(ADS1281),其中这些音频过大,更换后,音频振幅降低了大约20dB。 因此,声音似乎来自ADC芯片。
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    Miguel,您好!

    感谢您的耐心等待,并对延迟回复表示抱歉!

    当单独查看M0和M1调制器输出流时,您的结果可能会让我感到有些困惑。 通常,您需要组合这些调制器流(使用ADS1281数据表中的方程式1)以获得最终的低噪声调制器结果。 从组合的位流输出中,您可以查看频谱以了解实际ADC性能。 我得到的是,可能会在这些比特流中分别看到一种音调,但当从M0中减去M1并查看组合结果时,你可能会看到这种音调消失。 您是否尝试过查看组合的位流频谱?

    关于音频是设备的伪迹,您是否可以尝试将一些已知的"坏"部件放在已知的"好"主板上,以查看问题是否确实出在部件上?

    此致,
    Chris
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    您好,Chris:

    单独显示M0 M1的想法是为了帮助了解音频可能来自ADC芯片内的哪个位置(如果它们确实来自该位置)。 很明显,问题首先是在组合和滤波位流输出上检测到的,只有当我们开始调查并得出结论时,才决定单独查看M0和M1。

    下面我显示了组合和过滤比特流的频谱,因为我们在应用中使用它。 请注意,这与我最初发布的商品不同,因为该商品目前不可用。 所以我使用了另一个装置,在那里也可以看到这些声音。 下面的FFT显示两个ADC信道。 一个明显是最差的(差异大于10dB)

    有关信息,我们在现场安装了1000多块带有此ADC的板,现在已运行了半年。 我们只在少数公司中发现了这个问题,目前这不是真正的操作问题。 正如我所说,我们怀疑所有单元都存在这些音调,它们太小,看不见。

    另一个注意事项:这是一个小的更正,在我的原始帖子中的一个图形中完成:最后一个带有全光谱的图形指的是M1,而不是M0,因为它在图形的左上方被标记。

    再次感谢您对此进行调查,

    米格尔

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    上一个接线柱中的图形是在输入对地短路的情况下获得的。
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    我想补充一点,我们不使用ADS1281的内部数字滤波器。 我们使用自己的数字滤波器。 这也是为什么我们要向您发送原始位流,显示音频在数字滤波器之前。
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    Miguel,您好!

    好的,我只是想确定组合滤波器响应中是否存在空闲提示音。

    您的系统中是否有其它时钟或开关电源的频率可能接近ADC的调制器时钟频率(fclk/4)? 以mod时钟频率发送的信号可以别名返回到密码带。

    即使在重置ADC或重启系统后,问题是否仍然存在?

    您是否见过将"坏"部件移到已知良好的主板上导致该部件之后出现问题的任何情况? 我没有发现任何类似的设备行为;因此,这种测试可能有助于确定这是系统级还是设备级问题。 如果一切都指向设备级别的问题,那么我们可能需要考虑返回一些坏设备,以便再次运行测试。

    此致,
    Chris

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    在接近ADS1281的频率下,没有时钟或开关电源,但我将进一步研究存在多频率的可能性。

    是的,关闭并重新打开系统电源后问题仍然存在。

    我会将"坏"部件安装在"好"板上,以查看该部件是否存在问题。

    我只会在几周后再回到这个主题,因为我将忙于另一个项目。
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    Miguel,您好!

    好的,感谢更新! 当您有机会时,请告诉我们您的发现,我们将继续提供支持。

    此致,
    Chris
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    您好,

    正如承诺的那样,在安装了一个ADS1281芯片后,我又回到了这个主题,该芯片被认为具有异常高振幅低频音,而另一个ADS1281没有显示问题。 我们验证问题是否出在ADC芯片。   

    在FFT的第一个图像中,最差通道显示为黄色(ish),并标识为Vmeas。 我们可以看到大约10和15Hz的低频音。 其他通道IA和IB显示提示音,但振幅小于10dB。

    第二个图像显示在坏通道(Vmeas)和另一个(IB)之间交换ADC后的结果。 在图片中,最差的行为现在对应于绿色曲线(IB)。 所以声音跟在芯片后面。

    但是,观察这些音调的频率是不可重复的,这一点很有趣。 他们似乎从一个测试转移到另一个测试。 它们可能是其他频率的别名版本或"殴打"。

    同样,欢迎提供任何帮助。 如果您需要,我们可以向您发送芯片。

    此致,

    米格尔

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    Miguel,您好!

    我认为此时我需要退回一些性能不佳的零部件,以便我们可以查看它们。
    我们可以再次对其进行最终测试,以查看其是否通过了我们的功能和性能测试。 一旦我们收集了这些信息,我们就可以尝试看看我们是否可以在工作台上重复该问题。

    对于基准测试,我们只需协调以确保我们在与您相似的条件下测试设备。

     

    我是否可以使用myTI帐户中提供的电子邮件地址直接与您联系,并提供有关返回设备的其他说明?

     

    谢谢,此致,
    Chris

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    当然,请通过该地址与我联系,