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[参考译文] ADS1231:噪声性能和特性描述

Guru**** 2579735 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1231

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/629544/ads1231-noise-performance-and-characterisation

部件号:ADS1231

你好。

我已使用ads1231 ADC和Arduino Nano从全桥负载单元转换数据。 我的设置与下面附于3.04V AVDD和3.1V DVDD的应用程序示例PG16数据表相同。
问题是,我不确定我是否获得了良好或不良的噪声性能等(我在下面附加了一些结果,这些结果在无负载情况下以正负方向加载,该称重传感器的最大负载为5Kohm。
1.我看不到您是如何在数据表第7页的NV中获得噪声与时间数据的转换数据的?有人能帮您解决这个问题吗? 请您帮助我如何将我的值转换为相同的比例?
我知道要将十进制值转换为电压,它是Vin =输出代码* LSB大小。 LSB = 1.49 *10^-9 (FSR/2^24位)
FSR为参考电压/增益(Vref/gain)(Vref/gain)(Vref/gain (VSR/128)),这意味着例如在无负载时输出代码为34.1万 * 1.49 * 10^-9 = 0.49mV (与我测量的3.04 相同)
2.如果您可以验证我的数据是否正常,那么我可以将激励电压更改为5V (如果我将AVDD&VREFP更改为5V并将DVDD保持在3V,这是否违反了共模要求?)
3. 另一个问题是我的80sps数据似乎太一致,重复类似的模式,我不知道这是与我的电源频率有关还是与我如何获取数据有关? 如何消除这种情况,使数据与数据表更加相似。
  • 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。
    我对80sps无负载结果进行了FFT,结果是定期出现的,我在第395和419个采样频率为30.85Hz和32.75Hz时获得两个峰值,但我不确定这意味着什么。 我猜我在某处会听到一些外部噪音? 还是像编码问题一样,我是如何获得结果的?
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    您好,Kev,

    在另一个线程中,您询问了如何将ADS1231的差分输出数据转换为单极格式。  我认为这是您对数据显示为mV而不是NV的困惑的一部分。  我认为使用ADS1231直接输出的代码进行计算会更容易,而不是将它们转换为单极。  

    对于数据表中的噪声表,输入在中AVDD电源处短接在一起。   噪声量是 从1024个样本的代码中的峰值到峰值差异确定的。  使用的公式直接显示在 第6页的表1上。  如果反转计算,您可以看到噪声代码的数量。  在3V和10sps下工作时,无噪音代码为16.8。  总分辨率为24,因此噪声为24 16.8 ,即7.2。  2^7.2 峰间约147个代码。  这与1000个代码无负载条件有很大不同。  80sps将会更糟,但不会按1万个代码。  因此,您需要找到噪音源。  在80sps空载时,一个完整周期内似乎有大约40个样品,相当于约2Hz。  这可能是一些低频振动,也可能是由于混叠。  您是否有输入过滤?  此外,在电缆用作天线时,也可以沿着电缆拾取噪音。  消除测量噪音并非易事 ,可能是整个系统设计中最复杂的部分。

    对于电源,AVDD和DVDD可以是不同的电压。  共模要求仅与模拟输入和AVDD相关。

    此致,

    Bob B

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    感谢您的回复。 否,我没有任何输入筛选。 我确实有一些长电缆,并使用试验电路板为所有设备布线。 如果理想的P-P噪声是147个代码,并且正如您所提到的,我在10 SPS和80sps时获得的1000和1万是坏的,那么我应该从使用试验电路板和Arduino的典型良好系统中看到哪种类型的数字? 所以我知道目标是什么。

    *这可能是低频振动,也可能是混叠*引起的
    我可以采取哪些步骤来消除这种情况?
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    我在AINPP和AINPN之间放置了一个1uF保护罩,同时我还使用了一个数字万用表,我认为它会发出一些噪音。 现在,我只得到1个峰值,大约31.5Hz (420个样本)。 我是否可以考虑哪些方面来消除这种情况? 我的数据现在看起来是否更容易接受? 我得到了大约2400-3000个3000个代码,并且在一个近乎完美的系统中使用您的计算,例如在数据表中,这应该是2^(24 15.4)= 388个代码。  

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    您好,Kev,

    即使在试验电路板系统中,您也应该能够实现非常接近数据表编号的目标,假设您的原型在试验电路板上整齐地布置,而不暴露长电线和导线。  这需要一些努力。  如果您有一束电线交叉,长引线和 嘈杂的环境,那么任何人都可以猜测您可能会期望什么。  电源线循环噪音可从照明中接收,这可能是一个原因。  尝试在差分电容器之前为每个模拟输入添加1k系列电阻。  这应有助于消除任何别名。

    我建议尽可能简化设置。  也许先在中AVDD处使用分压器检查噪音,并将输入短接到中AVDD连接。  这将是您能够实现的最佳目标。  如果您仍然看到问题,则需要发现问题的来源。  确保在您的设置中,IC设备上的所有电源连接均已完全旁通。

    此致,

    Bob B

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    你(们)好 感谢您的回复。

    1.我不确定我是否理解您的意思或如何进行-" 确保在您的设置中IC设备上完全绕过所有电源连接。"

    2."我建议尽可能简化设置。  也许先用中AVDD的分压器检查您的噪音,然后输入对中AVDD连接短路"我附上了我的连接图,能否请您验证这是否正常? 我不会使用标有A,B&C的电阻器和电容来简化。因此AINPP和AINN将直接连接在电阻器D&E之间

    3.我将使用全桥式传感器(如数据表应用中所述,而不是电阻器D&E)。 电阻器A,B和盖C将连接到图中所示的输入。  

    这是否与您所描述的相似?

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    您好,Kev,

    请参阅下面的我的回答。

    此致,

    Bob B

    [报价用户="keV m"]

    你(们)好 感谢您的回复。

    1.我不确定我是否理解您的意思或如何处理-" 确保在您的设置中,IC设备上的所有电源连接都被完全绕过。"[Bob B]这些盖子是设备电源针脚附近的盖子。  因此,在工程图中这看起来是可以的。

    2."我建议尽可能简化设置。  也许先用中AVDD的分压器检查您的噪音,然后输入对中AVDD连接短路"我附上了我的连接图,能否请您验证这是否正常? 我不会使用标有A,B&C的电阻器和电容来简化。因此AINPP和AINN将直接连接在电阻器D&E [Bob B]之间。我建议使用和不使用滤波器组件来尝试,以查看是否由于滤波器而产生任何噪音。

    3.我将使用全桥式传感器(如数据表应用中所述,而不是电阻器D&E)。 电阻器A,B和盖C将连接到图中所示的输入。  

    这是否与您所描述的相似? [Bob B]是的。  我要提到的另一件事是引脚5和6处的盖子非常敏感。  应使用高质量的盖子,在试验性膳食时,应使用极短的线索。

    [/引述]

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    你好。

    我已连接AVDD = DVDD = VREFP = VDD = 5V (使用相同的直流电源)和VREFN=SW=GND,并将AINP和AINN连接到中AVDD,如我上一个POST所示。 我得到的结果是负的,但我不确定为什么是负的偏移? 忽略这一点,我附上了下面的结果,如果您之前向我显示的计算结果是不可接受的,那么我将非常接近完全17.4 位(10 SPS时无噪声)和15.9 无噪声位@80 SPS。 (我得到 p-p 303代码和114代码,它们是17.16 和15.76 无噪音位)。 如果所有这些都正常,这是否意味着噪音来自桥传感器? 因为那是我唯一换过的东西,或者还有更多呢?

    e2e.ti.com/.../ti-noise.xlsx 

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    您好,Kev,

    结果数据确实显示负 偏移。但没有问题。  ADS1231数据表指出偏移通常为10uV。  这可能是数千个代码偏移,因此如果您只看到几百个代码,这是非常好的。  此外,连接和校准传感器时,可轻松消除偏移。

    至于FFT,我没有进行所有的计算,但我真的不相信所显示的内容。  基于Nyquist,带宽为5Hz和40Hz,或输出数据速率的一半。

    您的噪音接近预期值,因此噪音很可能是在传感器处或传感器的电缆内接收的。

    此致,

    Bob B