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[参考译文] ADS1261：ADS1261

admin
Guru**** 2386610 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1261
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/1058780/ads1261-ads1261

器件型号：ADS1261

您好 Bryan、

我们在磁传感器产品中使用 ADS1261。 几个月前、我在这个论坛中与您进行了同样的联系、您澄清了我对 ADS1261的疑虑。  

现在、我们有一个将磁传感器连接到 ADS1261的原型硬件。 我们知道、ADS1261输出24位计数。 我们从24位计数中提取了最高有效16位进行计算。 我们观察到16位计数在零磁场中随+/- 20计数的变化而变化。 这是一个非常大的变化。 理想情况下、根据传感器输出、该变化应是+/- 1计数。 计数的这种巨大变化是由于一些噪声、它也可能在 ADC 输入端引起、不确定。  

使用的 ADC 配置为：1200SPS、SINC1、PGA 旁路、斩波模式关闭、50us 启动转换延迟、外部2.5V 基准(AIN0、AIN1)、脉冲(单次触发)转换、自偏移和增益校准

下面是我的问题：

1) 1)是否有方法通过 ADC 配置(可能为1200SPS)来过滤/降低噪声？  Sinc 滤波器配置和斩波模式是否在这里有所帮助？  请告诉我。

2) 2)根据 ADS1261数据表、应将单独的模拟和数字接地连接到 ADS1261。 但是、在我们的设计中、我们为两者连接了数字接地。 这是否 会产生导致计数高度变化的任何噪声？  请告诉我。

谢谢、

RAM。

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    TI__Guru**** 2386610 points
    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。

    您好 RAM、

    从 ADS1261数据表中、您可以从器件中获得的最大无噪声分辨率为19.2位(1200SPS 时)、sinc1、gain =1。 这假设使用 ADC 的满量程范围且 VREF = 5V。 如果 VREF = 2.5V、则您已经失去1倍的分辨率、因此最大无噪声分辨率已降至18.2位。 然后、如果您的输入信号为+/-2.5V、无噪声分辨率将进一步降低。 您尝试从传感器测量的输出信号是什么？

    如果您查看表1、可以看到、随着数据速率降低和/或 sinc 滤波器阶数增加、ADS1261噪声往往会降低。 换句话说、使用较慢的数据速率或 SINC2/3/4滤波器来获得更好的噪声性能。 但是、如果噪声来自系统中的其他位置、降低 ADC 噪声可能不会有所帮助。

    斩波模式旨在减少偏移(请参阅第9.4.2节)、但斩波模式还具有将两个结果平均在一起的额外优势。 这样可将噪声降低√2、但代价是延迟更长。

    此外、ADS1261数据表特别说明使用单个接地层。 在这种情况下有一些选项、但始终建议为模拟和数字应用使用单个实心接地层

    布莱恩

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    TI__Guru**** 2386610 points
    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。

    您好、Bryan、

    上图显示了传感器与 ADS1261之间的连接。 每个 X、Y 和 Z 轴的输出可分别为(0V - 4V)。 这些分别连接到 AIN2、AIN4和 AIN6。 现在、Vref 来自传感器的电压为2.5V、并且连接到 AIN0、AIN3、AIN5和 AIN7。 AIN1接地。

    现在、我选择了 AIN0、AIN1作为外部基准。

                 AIN2、AIN3用于 X 轴测量

                 AIN4、AIN5用于 Y 轴测量

                 AIN6、AIN7用于 Z 轴测量。

    这是 ADC 输入通道配置。 因此、我的传感器输出信号为0V 至4V、它被选为正多路复用器输入、2.5V 被选为负多路复用器输入。 您能告诉我这种配置的无噪声分辨率是多少？ 我的应用至少需要16位无噪声分辨率。 我选择了1200SPS SINC1配置、因为在该配置中、我将在不到4.5ms 的时间内获得所有 X、Y 和 Z 通道计数、这是我的设计所必需的。 但我看到计数变化为+/- 20。  

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    TI__Guru**** 2386610 points
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    您好 RAM、

    假设您的系统中没有其他噪声、您最多可以预期在1200SPS、ainc1、gain = 1时使用5V FSR 的4V 无噪声位约为17.5。

    因此、可能存在其他组件、可能是传感器、电源等引入的噪声 如果传感器产生可能导致问题的磁场。 如果有任何来自传感器 VREF 的噪声、这将直接影响测量。

    换言之、有很多地方会有噪声进入您的系统。 我建议您尝试单步执行每个组件、然后查看您可以找到噪声源(或噪声源)、然后对其进行纠正。 例如、尝试使用低噪声 VREF 而不是传感器 VREF、看看这是否会提高性能。 或者、尝试使用精密源、以便排除任何潜在的信号链问题。

    您还可以尝试复制数据表噪声测试、以确保获得数据表噪声性能："噪声数据
    在输入短接至1/2 Vs 的情况下、根据连续 ADC 读数获取10秒或8192个数据点、以先发生者为准。" 这至少会确认系统的 ADC 部分正常运行

    布莱恩

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    TI__Guru**** 2386610 points
    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。

    您好、Bryan、

    非常感谢详细的解释。 我们测量了传感器 VREF、它是一个干净的信号。 正如您所建议的、需要检查系统的其他组件。  

    1) 1)我检查了数据表中的噪声测试说明、对我来说不清楚。 您能告诉我如何进行噪声测试吗？ 我们应该提供什么输入、        参考、检查计数的内容等... 只需您向我简要介绍一下。

    2) 2)我尝试使用 数据表中给出的公式计算无噪声分辨率。 例如、1200sps、sinc1、2.5V 基准。 在这里、uVrms 和 UVP-p 为   2.3和17。

      现在、无噪声分辨率= ln ((2 * 2.5 * 10^6)/17)/ln (2)

                           = 18.16

      18.16我得到的结果、这对于4V 输出信号是正确的吗？

    3) 3) 我们的设计中包含磁传感器等模拟电路。 我们是否应该为模拟和数字电路提供单独的接地？ 因为数字接地是      噪声、它会污染模拟信号。

    谢谢、

    RAM。

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    TI__Guru**** 2386610 points
    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。

    您好 RAM、

    我建议查看我们高精度实验室培训材料 https://training.ti.com/ti-precision-labs-adcs 中的"ADC 噪声"内容

    本配套资料中的信息将帮助您更好地了解噪声是如何测量的以及如何为您的系统计算噪声。

    通常、您需要一个用于模拟和数字的实心公共接地层。 此常见问题解答有助于更详细地解释原因： https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/755516/faq-pcb-layout-guidelines-and-grounding-recommendations-for-high-resolution-adcs

    您还应考虑传感器与测量系统的距离。 如果它们距离较远、则不太可能出现过多的 EMI、因为我假设这些传感器的场强相当低(例如、与电机不同)。

    布莱恩