[参考译文] ADS1271：使用伪差分配置的信号转换范围

Hola Miguel，

最大差动输入必须限制在+/-VREF (应用中为2.5 V)。 根据您显示的MATLAB图解，有时您的差分输入电压可能会超过2.5 V，甚至超过3 V。 MATLAB图解上的y标尺是否正确？

几个问题仅用于阐明测量设置：

1. 您的示波器捕获看起来显示以2 V为中心的输入信号。这是相对于GND还是相对于AINN测量的？
2. 您能否确认AINN固定到2.5 V (也与GND有关)？ 如果AINP确实介于1 V和3 V之间，且AINN = 2.5 V，则差分电压应介于1.5 V和+ADC 0.5 V之间。这是可接受的输入范围，不会导致ADC中出现此类行为。

此致，

您好Ryan

Matlab中显示的数据是转换后的数据。  规模是对的，是的。

1)示波器捕获以两个为中心，以解决最后一个运算放大器出现的问题。 由于某种原因，当放大器增益递增时，偏移电压会下降。  

2) AINN确实固定在2.5V (几周前我检查过)。 AINP应该从0到5V，因为ADS1271应该从0-5更改为3.3

附上过滤阶段的示意图

您好Ryan

尊重第一个问题，是的。 这是使用GND针脚完成的，实际上接近2V。  

此外，AINN的电压为2.5V。 我刚刚再次检查过，实际上电压正确...

[QUETE USER="Ryan Andrews"]但根据您的原理图，差分电压应居中，接近0 V[/QUET]

我想你是对的... REFP在2.5 ，AINN在2.5 ，正如我们之前讨论的那样，在转换上有一个完整的尺度，从0到5 V  

此致

您好Ryan

我只是将差异(A-B)加起来。 结果就是这样。

测量两个信号时，我看到如果AINN处于0，则红色信号等于黄色信号，然后它将使用全标度NO？ 但在这篇文章中： e2e.ti.com/.../39.6677万 你让我使用同电压的AINN来获得全刻度。 或者我在这里错过了什么？ 是否与REFP进行比较？  

此致

您好，Miguel -比较的是差分参考电压：REFP - REFN。 正确的是，如果AINN = 0V且AINP从0V变为5V，则差分输入电压也将从0V变为5V。 这是不可接受的，因为您的参考电压仅为2.5V。 这将差动输入电压范围限制在-2.5V至+2.5V (非0V至+5V)之间。

示波器上的(A-B)图看起来是正确的-这正是我所期待的。 共模输入电压约为2V - 2.5V =-500mV。 为什么这与MATLAB图解不匹配？ 差动输入电压(即"红色"曲线)是ADC转换的电压。

您能否放大示波器上的CH1，CH2和Math曲线并检查峰值振幅？ 您需要确保Math函数不会超过+/- VREF (-2.5V至+2.5V)。 过度驱动 Δ-Σ 调制器(特别是像ADS1271这样的高阶调制器)会导致调制器饱和。 这可能是您在MATLAB数据图中看到的较大瞬变的原因。

此致，

这是从光标到下峰的测量信号

此处是相同的图像，但光标位于信号的中间

该信号的振幅为~3.3V。 如果从中间测量信号，则会显示1.85V...  

谢谢

一  

如果引脚连接到3.25 处的REFP，如何在2.5 处固定AINN？

我发现放大阶段存在问题，它将信号移动到最后一个阶段(偏移阶段)之前的0以下。

我尝试使用函数生成器，但没有遇到这个问题...我不记得

请看：此信号是30Hz的正弦波

这可能是过滤阶段造成的？？  

此致=)

您好Ryan

希望您做得好

我试图弄清楚这一点，但没有成功，我想知道...这是否是由ADS1271的伪差分配置引起的？ 因为只有在我使用大量力生成信号时才会发生这种情况，而在我应用低力时则不会发生这种情况。 我认为这可能是因为信号和AINN和VREFP之间的差异很大。 因为我尝试了即使是小放大，信号远离电压限值，并且不断发生...  

或者还有其他原因吗？

编辑：

我发现较低的峰的长度不是恒定的。 峰值变化很大，较低部分对应于信号。查看：

它看起来像是信号的跳转，但应该是连续的，但它有1个样本的低跳转。底部的~10个样本对应于信号的上半部分。 但是，如果我将3.25 添加到该示例中，信号将返回到“正常”：  

尽管如此，我还是用我记录的其他信号进行了一些测试，嗯，让我们说这不是解决方案...但我已经没有想法了...  

谢谢！

Miguel，您好！

我假设蓝色曲线是ADC输出，但您是如何获取橙色曲线的？ 这是同一组数据吗？ 请解释两条曲线之间的差异。

如果Y轴以伏特为单位绘制，那么我们仍然存在与以前相同的问题。 正如我在5月17日的帖子中所描述的那样，如果您施加的差分输入电压大于参考电压，调制器可能会饱和并复位。 这些脉冲的持续时间与过压状态存在的时间相对应。

我建议现在用功能发生器替换电极输入。 使用固定正弦波频率(如100Hz)并缓慢增加振幅。 监控AINP上信号调节阶段的输出电压以及AINP和AINN之间的差分电压。 将其与ADC输出进行比较。 这应准确地指明导致此问题的条件。

此致，

您好Ryan

[引用user="Ryan Andrews)]我假设蓝色曲线是ADC输出，但您是如何获取橙色曲线的？ 这是同一组数据吗？ 请解释两条曲线之间的差异。[/QUOT]

如果样本位于0.5 下方，则添加3.25。如sampleX+sample 3.25

[QUETE USER="Ryan Andrews]我建议现在用函数发生器替换电极输入。 使用固定正弦波频率(如100Hz)并缓慢增加振幅。 监控AINP上信号调节阶段的输出电压以及AINP和AINN之间的差分电压。 将其与ADC输出进行比较。 这应准确指明导致此问题的条件。[/QUOT]

还可以 这可能是信号的振幅，是否可以通过正确减小信号来解决？ 我明天将进行一些测试，因为今天时间很紧，要想把信息传递给Matlab进行绘图，需要很长时间。  

谢谢！

您好Ryan

希望你很棒

我刚刚做了一些测试。 即使是超低放大：

问题仍然存在....  

下面是Math行：

所有通道均为1V/div

我不知道发生了什么… 示波器没有任何问题，但ADS始终以数字化的方式将信号数字化...  

您好Ryan

希望你很棒

我想知道您是否对可能发生的事情有任何想法...

谢谢！

Miguel您好，您是否尝试用单独的2.5V电源替换AINN上的电压？ 换言之，不要将VREFP和AINN组合在一起。 这是否会产生不同的结果？

此外，您能否共享ADC的原始数据？ 我可以接受十进制或十六进制格式，如果可以，最好是Excel或文本文件格式。 谢谢！

此致，

我不知道...主板已经在用餐了，组件已经在那里了...

我与您分享数据：

e2e.ti.com/.../test_5F00_data.zip

如果您在Matlab上绘制数据，您会发现数据在3.25V时被切断，信号的其余部分(末端约为5V)位于较低的部分。 1采样的斜率类似于信号被转换但具有不同的Venter值的情况。 您可以将'prueba2.csv'更改为另一个'pueba_1xlb_x'，没有问题。 带有'prueba'的文件带有第一个过滤器，而'data_filters.csv'带有新过滤器，完全居中于2.5V。 看起来信号分为两个部分...  

我还与您分享用于修复数据的MATLAB I行：

original_data=csvread('prueba2.csv')；
平均值=0；
对于i=1:4155

如果data>Edited 1.65 %最初为0.5
original_data1([i])=original_data([i])- 3.3 ；
否则
original_data1([i])=original_data([i])；
结束

end
average =平均值/4155；
图
解(original_data)
在
图解(original_data1)
标题('prueba 15lb 1')上保持 

此致

谢谢你，米格尔。 我今天将试着看看这个问题。

我仍然建议在AINN和REFP分开的情况下尝试另一项测试。 我知道您需要做一些修改，但这可能告诉我们一些事情。 您是否至少有一个电路板可以"牺牲"，并将单独的2.5 V蓝线连接到AINN？

此致，

Miguel -我还尝试模拟参考缓冲区-它不稳定。 在ADC采样期间，参考引脚和输入引脚都由内部开关电容器采样电路采样。 每个内部采样电路都会消耗瞬时电流，从而在需要在转换之间稳定的引脚上产生电压瞬变。

由于参考缓冲区配置不稳定，它将无法很好地响应这些瞬变。 请按照下面的建议修改OPA350电路。

以下闭环频率响应显示显著增益峰值，这是相位余量不足的不稳定电路的信号：

[引用user="Ryan Andrews">根据原始数据，我指的是实际ADC输出代码(即 0x7FFFFFFF或838.8607万 是代表2.5V电压的ADC全尺寸输出代码。 您是否可以以这种方式共享数据？[/QUOT]

我没有该格式的数据，而且存在问题...

MCU SPI具有16位缓冲器(可配置为更少)和Im，使用两个传输，每个传输12位。 然后我把它们连接起来。 这里的问题是，转换的结果只有 在MCU中才能看到。

我不明白的是为什么，当我使用信号发生器时，我没有任何问题。 当我在原型板中使用新的滤波器设计时，我会得到这样的结果：

如果VREF信号以不稳定的方式运行(如您所述)，我希望我引入到ADS1271的每个信号都转换为上面的图像，但没有。。还是我错了？ 此外...使用的配置是数据表上的建议图表...  

如果您更靠近MATLAB上的图解，您将看到，如果信号高于3.25V且峰值放置在接近0的位置，数据看起来会被切断。

您告诉我，这可能是信号的振幅。 尽管如此，即使我将其更改为可看到的信号的最小值，行为也是一样的... 但仅当在肌肉收缩较强时记录信号时。 即使使用新的过滤器也会出现此问题...

可能会发生什么情况？

此致

您好Ryan

我与您分享两个数字：

左侧的图像是MCU看到的信号。 右侧的信号是修改后的数据。 我认为在这里看到问题比在其他情况下更容易...  

我在查看闭合的支柱上的图像时看到了一些东西，但我需要仔细检查... VREF看起来是以3V而不是2.5 连接...  

编辑

Vref和AINN的电压为2.66V，但这不能解释为什么信号被减半，而下半部分为3.3V，下半部分为0...

您好Ryan

使用此线路将数据转换为3.3 刻度电压的IM：

raW_DATA=((((((Float32_t)(UINT32)RX_Data_Master[0]<<12|(UINT32)RX_Data_Master[1]))/0x00FFFFFF)*LFF); 3.3 

考虑到来自滤波器的数据是从0-5V的范围，ADC将给我0-2.5V的范围，我认为这是正常的。 或您的想法？ 我的意思是...这样，数据将最终显示为3.3V，并显示在我发布的转换代码中(我现在将其重新发布为图像)  

数据看起来：

我认为工作正常(对我来说，在3.3V或5V范围内工作更容易，因为采用2^24格式)

你怎么看？

此致

为什么MSB==0？  

您好Ryan

希望你很棒

我尝试了您的代码，得到了：

这是原始数据：

这是转换后的数据：

由于某种原因，有些样品仍然分离。 为什么会出现这种情况？  

此外，我不知道为什么信号会像这样发出，但这个问题出现了几次，但我认为是接线问题...

第二个数字上半部分的样本如何得到解算？  

此致