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[参考译文] ADS1298:所采集ADC数据中的噪声,峰值

Guru**** 2595805 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1298, ADS1298ECGFE-PDK

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/658768/ads1298-noise-spikes-in-acquired-adc-data

部件号:ADS1298

您好,感谢您阅读我的帖子。

我的团队正在使用两个ADS1298构建一个16通道EMG采集设备。 我们使用双极+-2.5V电源,2.4V内部参考电压和内部振荡器。 对于每个通道,在信号进入ADC输入之前,信号将通过仪器放大器,具有大约15Hz切断的高通滤波器和用于抗锯齿的低通滤波器。 我们遵循ADC的通电顺序。 ADC的设置似乎很好。我们能够设置和读回所有寄存器。 但是,所采集的ADC数据包括一些噪声和峰值,我们在通道输入引脚上没有看到(使用示波器)。 由于我们使用单端配置,因此所有负极输入都与地面相连。 以下是我们从ADC中获得并使用MATLAB绘制的一些数据样本。 每个图包含500个样本,y轴为电压。

 1.使用ADS1298 ECGFE评估板进行测试。 我们在评估电路板上断开了DSP和ADS1298,但保持电源连接以向ADS1298供电。 然后,我们将ADS1298连接到我们的PIC微处理器。 在设置为正常操作,增益为1,电极输入正常的通道上采集了以下数据。 请注意,没有任何内容连接到通道输入。 我们预计所有样品的电压都将达到0伏,但我们看到了这些周期性峰值。

2.设置基本相同。 这些样品也是通过评估板进行的测试获得的。 唯一的区别是通道设置为断电,增益为1,输入短路。

3.我们还将ADS1298焊接在分路板上,并在面包板上实施。 以下是使用500Hz,2Vpk-pk正弦波输入采集的数据。 设置为8kSPS,增益为1。

4. 3中的设置相同,但正极输入和负极输入对地短路

我们还在使用两个ADS1298和一个PIC微控制器设计的PCB板上进行了类似的测试。 在示例1和示例2中,所采集的数据具有类似的峰值。

我们测试了微控制器和MATLAB之间的通信。 通过USB端口传输数据时没有问题。 我们还能够验证每个样本的状态字节。

是否有人知道此问题的可能原因以及如何解决? 提前感谢。

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    您好,Xinyuan:

    只是好奇,但在原始配置中使用ADS1298ECGFE-PDK时,您的正弦波是什么样子? 我怀疑您通过控制器上的SPI接口获取了一些损坏的数据。 如果您可以提供一些有用的通信(SCLK,SDI/SDO,DRDY等)屏幕截图。
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    Tom,您好!

    使用评估板及其原始配置时,正弦波看起来正常。

    下面是一些SPI通信屏幕截图。 对于SCLK,ADC设置为HR模式,连续模式,8kSPS,4MHz。 所有通道均设置为断电。输入短路。 黄色信号是SCLK,绿色信号是DRDY,蓝色信号是来自ADC的数据输出,粉红色信号是CS。

    我们认为4MHz SCLK可能太快,尽管数据表显示它是可接受的最大SCLK频率。 我们将SCLK更改为2MHz。 信号pike问题仍然存在。 以下是一些使用2MHz SCLK的通信屏幕截图

    我们在命令发送过程中也有太多的屏幕截图。 现在绿色信号是ADC数据输入。

    在使用数字分析仪进行测试期间,峰值模式更像图4中的峰值(峰值稍少),而不是主接线柱中图1和图2中的峰值。 我不确定在这些SPI通信屏幕截图中要查找什么,因为我无法预测ADC在转换过程中可能发送的值。 我能够成功地发送命令和读取寄存器值。 如果SPI通信已损坏,在尝试读回寄存器值时是否应该看到正确的值? 或者可能是DRDY和数据读取之间的同步问题?

    我使用DRDY作为微控制器中的外部中断触发器。 当它变低时,中断将触发。 拉出中断设置的标志的While循环将结束并继续读取数据。 完成数据读取后,该标志将重置。 循环再次开始。

    如果您能帮助确定问题,那将是非常好的。 非常感谢。  

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    您好,Xinyuan:

    这些屏幕截图是否来自您的硬件? 需要注意的是DRDY信号的电平-它应该转换到逻辑'0',而在这些捕获中,它似乎是中等电压。 这表示可能存在某种与该信号相关的'总线争用'。 确保连接到DRDY的控制器针脚设置为输入。 另一个问题是DRDY应该保持一致,以配置寄存器中设置的数据速率处于活动状态。 在上面的第一个屏幕截图中,您可以看到DRDY脉冲应用之间存在时间差异。 尝试加快SCLK速度并降低ADS1298的数据速率。 您也可以尝试在原始硬件上重复上述捕获,以查看通信应该是什么样子。 您只需应用DC信号即可获得一致的数据输出(可能需要切换一些LSB),而不是应用正弦波输入,这将有助于您的调试过程。
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    发布的屏幕截图来自我的团队设计的PCB,它使用两个ADS1298

    对于DRDY总线争用问题,我发现来自两个ADS1298s的DRDY引脚连接在一起。 我们从微控制器上断开了其中一个。DRDY引脚上的逻辑"0"现在是0V。

    我还发现,当数据速率太高时,我们的微控制器速度不够快,无法使用DRDY切换频率提取数据。 这就是为什么屏幕截图上的DRDY时间不一致的原因。

    以下是来自评估板的SPI通信。 我注意到SCLK大约为15MHz。 数据读取模式是单触发模式? 是否为每个通道数据读取切换CS引脚? 数据总线是否为24位,而不是正常的SPI 8位总线? 因为每个通道数据读取都有24个连续的CLK  

    我还注意到,数据读取中的大多数峰值(几乎所有峰值)都是-1.2V,大约是参考电压2.4V的一半。 VCAP1引脚上的电压与AVSS (负极电源)相同。 这些电压之一是否可能影响信号?

    我将使用直流输入运行分析仪,看看是否可以识别任何问题。

    谢谢!!!

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    您好,Xjinjan,

    MMB0上使用的DSP可以执行24位SPI,因此您不会看到8位中断。 您现在是否解决了问题?