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[参考译文] ADS1298:一些说明

Guru**** 2539810 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1298, ADS1294

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/596185/ads1298-some-clarifications

部件号:ADS1298
在“线程: ADS1294”中讨论的其他部件

您好,

我将浏览ADS1298的数据表。 我有以下疑问:

1. ADS129x系列的不同成员之间有何基本区别?

2.输入参考噪声为 4 μVPP (150 Hz BW,G = 6)。

I) G代表什么?

ii)考虑到最大电压=5.25V。 24位ADC所需的噪声小于5.25^V (等于0.3μ Ω)。 请说明所涉及的计算结果??

iii)Σ-Δ 调制器的参考电压是多少??

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    您好Pankaj,

    1. 不同之处在于信道数量。 例如,ADS1294有4个通道,而ADS1298有8个通道。 以"R"结尾的设备在通道1上有电路,可用于测量呼吸频率。
    2. 关于噪音:
      1. G代表PGA增益。 此设备有多种PGA增益设置。 要查看各种设置的噪音,请参阅表1-4。
      2. 设备固有的噪音大于LSB电压。 噪声的测量方法是将输入短接在一起,采集大量样本,然后采集这些样本的标准偏差。 顺便说一句,LSB的计算方式与Vref/(增益*2^24)类似,而不是供应/(2^24)。
      3. 此设备具有内置的内部参考电压,但也允许外部参考。 对于电气特性表中的数据,参考电压会有所不同,但始终会在页面上的某个位置注明。 通常使用2.4 V参考。

    此致,

    Brian

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    尊敬的Brian:

    感谢您的澄清。

    请核对以下计算结果

    1 LSB = 参考电压/(增益*2^24)  

    Vref= 5.25 V

    增益=6

    然后,1 LSB = 5.25 /(6*2^24)= 0.0.5214万 μV

    但 数据表中的输入参照噪声为4 μVPP  

    这是>> 1LSB。

    如果我的理解有误,请更正我。  

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    Pankaj,

    这是LSB电压的正确计算,除了Vref = 2.4 V而不是5.25 V,除非您在外部提供Vref = 5.25。

    在任何情况下,信号链中都有多个噪音源。 仅此器件中就有PGA和ADC。 两者都产生噪音。 您计算的LSB电压是ADC的噪声,但不包括PGA的噪声。 PGA噪声大于LSB电压,因此它将主导信号链的噪声。 这是否合理?

    Brian
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    Pankaj,

    校正:LSB电压为1 LSB (V)= 2*Vref/2^24。 系数2是因为范围从Vref变为-Vref。

    Brian
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    您好,Brian
    我有两个跟进问题:

    (1)根据您的建议
    Vref=Vref = 2.4 V
    1 LSB (V)= 2*Vref/2^24= 0.286μV
    但数据表中的输入参照噪声为4 μVPP
    这是>> 1LSB。
    这种情况仍然不匹配。 ???

    (2)我同意你,PGA也会发出噪音。 但是,当PGA输出的噪声比ADC的1 LSB大得多时,使用高分辨率(高达24位) ADC的用途是什么? ???
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    Pankaj,

    您希望ADC的噪声大于LSB电压的原因是,通常工程师喜欢以字节倍数(8位,16位,24位,32位等)提供数据。 16位太少,无法捕获ADC的动态范围,因此我们以24位发送,即使最后几位始终是噪声。

    这种测量和指定噪声的方法是行业标准。 即使是制造24位ADC的TI竞争对手也会在其数据表中以这种方式描述噪声。

    此致,
    Brian
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    您好,Brian,
    非常感谢您的澄清。
    (1)你提出了一个非常有趣的观点----"一般工程师喜欢以字节序列的方式获得数据"。 请您详细说明一下这在工程界中的重要性???
    (2)您能否用一些数字和计算来描述ADC的动态范围??
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    您好Pankaj,

    1.与工程相关的8位长度来自计算机体系结构。 所有微处理器,微控制器,数字信号处理器甚至更大的处理器都以8位的倍数存储二进制数据。 我不知道它们为什么会在8和4,16上稳定下来,但数据是以字节存储的。 即使您在此处读取的字母也会以8位ASCII编码值的形式存储在PC内存中。

    2.动态范围只是仪器可测量的最小信号与可测量的最大信号的比率。 这与位分辨率密切相关。

    例如,ADS1298的动态范围是以噪声(即"最小"信号-您无法测量小于噪声的信号)与最大可能信号(即+/-参考电压除以PGA增益)之比来测量的。

    为了简单起见,请查看数据表中的表1,并查看500 SPS数据速率和1的PGA增益的有效值噪声。 噪音为2.1 UV。 参考电压为2.4V,但我们可以将其乘以2,因为您可以在+2.4V和-2.4V之间进行测量。 动态范围(以dB为单位)则为20xlog_10 (2.4 /2.1e-6)=127 dB。

    现在,您必须选择要使用多少位来表示该动态范围。 您可以计算任意位数的最大动态范围,方法是找到1 LSB与给定二进制字长的可能组合总数之间的比率。 例如,在8位字中,有2^8 = 256个可能的组合(即 0x00,0x01,0x02,...,0xFE, 0xFF)。 对于16位字,有2^16= 6.5536万 不同的可能组合。 但是否可以用6.5536万 组合来表示2.1 UV和+/-2.4V?

    不是这样。 16位的最大可能动态范围是20xlog_10 (6.5536万 组合/1LSB)=96 dB。 相反,我们选择了24位,使用这些位,最大动态范围可达144 dB。 这大于127 dB,因此我们可以使用它来表示2.1 UV和+/- 2.4 V

    此致,
    Brian
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    尊敬的Brian:
    请接受我对你的详细澄清的衷心感谢。
    它消除了我的所有疑虑。
    感谢您的支持。
    此致
    Pankaj