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[参考译文] ADS1291:随机无效转换

Guru**** 1142300 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1291
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/1126156/ads1291-random-invalid-conversions

器件型号:ADS1291

我正在使用 ADS1291、发现每30s-1分钟 它输出一个完全无效(且非常大)的读数。

该芯片将 START 引脚连接至高电平、同时禁用连续模式并启用单次触发。 每1ms、我通过 SPI 发送一条 RDATA 命令并读取 CH1值(CH2未使用。) 抽取滤波器设置为4kSPS。 我在数据表中找不到有关抽取滤波器过采样率产生的精度的信息、但在本例中、它在实验中具有20的精度(所有转换均可被20除。)

我知道转换完全无效、因为它们不能被10除。 实例: -8388608、 4128968、 -5247936、 -4194184、 -260544、  31368、 -1048136、 2630696、 -260744、  4129608。应用的正确读数小于10、000 (可被20除)、这些无效转换始终为一次性、前后的读数始终正常。

CONFIG1 = 0x85
CONFIG2 = 0xA0
CH1SET = 0x20
CH2SET = 0x80
GPIO = 0x00
所有其他寄存器均为默认值。

是否有任何可能导致这些无效读数的问题? 我不读取/DRDY、但在4kSPS 和每1ms RDATA 下、我假设在发送下一个 RDATA 时 DRDY 将始终置为有效。 我还尝试将发送 RDATA 的速率降低到每5ms 一次、并观察到相同频率的无效读数、因此我不认为 DRDY 是一个问题。

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    尊敬的 John:  

    欢迎来到 E2E 设计论坛!

    只需确认一下、您是使用 ADS1291EVM 还是使用自己的电路板获得这些错误读数? 如果它位于 EVM 上、我们可以更轻松地复制它。  

    此致、
    Nick Z

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    您好、Nick、这是使用我们自己的板。 我已经确认、我们的所有电路板都发生了这种情况、而不仅仅是其中一个电路板。

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    尊敬的 John:

    除了 Nick 的问题、请检查您的时序图是否满足数据表第6.6节"时序要求"和8.5.1.10稳定时间"中规定的要求和限制。

     您的 CLK 和 SCLK 是否在一段时间内保持稳定而不会抖动或毛刺脉冲?

    此外、您正在注入或尝试读取哪个通道以及哪些信号源? 您是否已尝试使用内部测试信号并查看此大 ADC 代码读数是否仍然存在?

    您是否会澄清"什么抽取滤波器过采样率可产生哪种精度"的意思? 数据表第25、26页是否提供您需要的信息?

    请注意  

    '开始信号之后
    上升沿时、滤波器需要 tSETTLE 时间来提供第一个数据输出。 不同数据速率下的滤波器稳定时间
    在 SPI 接口部分的开始小节中进行了讨论。"

    谢谢。

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    我将详细查看 SPI 时序要求以进行验证、但我会说我没有注意到任何 SPI 问题。

    至于稳定时间、据我了解、这仅适用于第一个读数- START 引脚连接高电平。 本节提到、当 START 保持高电平时、滤波器需要一些稳定时间来进行阶跃变化、但我怀疑这是问题所在 、因为滤波器在该稳定时间内至少应输出可通过其内部阶跃宽度除的数据、 在这个稳定时间内的读取应该只会降低模拟特性。

    我们在正常电极输入模式下使用通道1 (通道2通过 PD 位断电)。 我刚刚尝试将通道1源更改为测试信号、偶尔的无效测量继续进行。 例如 -2096432、 5285496、-185355。 同时、该增益下测试信号的典型输出为-5000、5000范围。

    CLKSEL 连接到高电平、CLK 悬空以使用内部时钟。 我可以尝试使用示波器 SCLK 来查看它是否有任何干扰、但我怀疑它是否有干扰、因为它是由 PCB 上大约2mm 处 ATSAMD 上的 SERCOM 生成的。

    我再次查看了第25页和第26页、仍然不清楚过采样如何影响精度;似乎主要讨论模拟频率响应。 我只知道、根据观察结果、滤波器仅输出可在此过采样率下除以20的读数、数据表显示"可以在分辨率和数据速率之间进行权衡"。 滤波器步进20是我对这意味着什么的最佳猜测。

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    您的 DVDD 电压是多少?

    请查看第6.6节有关 DVDD 列的时序要求、以检查您的 tCSSC、TBIST、tDIHD、tDOPD、tSCCS 是否满足要求/约束。

    这样做的原因是要确保相关数字信号之间有足够的时间裕度。

    我可以问您是否使用 RDATA 或 RDATAC?

    请参阅

    RDATA 的图53

    对于 RDATAC、图52;注(1) tUPDATE = 4 x tCLK。 请勿在此期间读取数据。

    您是否更改了任何 RDATA 命令之间的任何寄存器设置? 您是否始终在读取同一个寄存器时不在每个 RDATA 之间进行更改? 如果是、那是哪个寄存器地址?

    您能否参阅表15 RREG 并让我知道您的 RREG 的第一个字节和第二个字节是什么?

    是的、如果您可以探测并获得与上述图之一类似的屏幕截图、那将会很好;如果您将 START 信号连接到高电平、则可以忽略该信号。

    另外、想知道您是在 Rata 还是 RDATAC 中看到这个问题 、还是在两者中都看到这个问题?

    谢谢。

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    DVDD 为3.3V。 tCSSC 和 tSCCS 均为1us。 TDIST/tDIHD/tDOPD 处于 几百纳秒内、因为 SPI 总线由配置为1MHz SCLK 速率的外设驱动。 我认为这些应该完全符合规格。 (我尝试将 SCLK 降低到 250kHz、只是为了真正确保它不是 SPI 时序;问题仍然存在。)

    我们正在使用 RDATA;在上电设置期间、我始终发出 SDATAC 命令。 RDATA 命令之间没有更改任何设置;设置后、发出的唯一命令是每1ms 发出一次 RDATA。

    我无法使用 RDATAC 进行测试、因为我无法访问 DRDY 引脚。 我们可以旋转一个电路板修订版来将 DRDY 运行至 MCU、以便其使用、但我目前无法对此进行测试。

    我不确定 RREG 的第一个字节和第二个字节是什么意思;在设置期间、我多次使用 RREG 命令来检查我放置在寄存器中的值是否已成功设置。 例如、设置 CONFIG1后、我用0x21、0x00发送 RREG 并读取 CONFIG1 val。 (我的第一个帖子中的这些寄存器值列表。) 但正如我说过的、RREG 仅在设置期间使用、而不是在数据读取期间使用。

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    尊敬的 John:

    感谢您的详细解释、您说您的所有电路板上都会出现此问题。

    因此、如果我正确地理解、当您从通道1读取 ADC 值数据时、每30秒~ 1分钟会出现较大的值、对吗?

    您尝试降低 SCLK 频率、问题仍然存在。

    已尝试使用内部测试信号、问题仍然存在。  我是否可以问、当您尝试使用内部测试信号时、您是否在执行测试时移除了外部信号源?

    您是否尝试过不同的数据速率(DR) SPS、包括高数据速率和低数据速率? 如果尚未解决、您能否尝试查看问题是否存在?

    您可以再做一次测试吗? 继续读取 ID:ID 控制寄存器(出厂编程、只读)(地址= 00h)、并查看此问题是否发生或是否改变了位[1:0] REV_ID[1:0]:版本识别?

    您是否希望我通过电子邮件与您联系、将此事提交给私人电子邮件讨论、您可以共享您的原理图或电路板布局设计供我们查看? 在这里、我可能会问您的主机/主器件可能是什么、以及您如何读取/显示/显示 ADS1291芯片附近的数据和任何干扰源组件。

    谢谢

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    所有这些测试都是在没有外部信号源的情况下执行的、测量引线是悬空的。 (模拟滤波器仍然存在。)

    我尝试降低数据速率-随着数据速率降低、问题频率会降低。 我们通常以4000运行;在2000年、问题变得不太常见、在1000运行时、我在几分钟的测试中只看到了一次问题。 在8000 (唯一较高的 DR)时、问题也仍然存在。 正如预期的那样、分辨率在不同 的 DR 上发生了变化-在8000时、所有测量值(错误测量值除外)均可被320除、在2000时全部可被5除、在1000时全部可被1除。

    不过、我担心将 SPS 降低到1000、因为这是所需的数据采样率、如果我们的读取时间存在任何变化、那么在数据准备就绪前我们会有很多读取风险。

    我一直尝试读取 ID 寄存器、但在这些读数中没有发现问题。 它始终读取为0x52、对 ADS1291进行校正。

    我很乐意通过电子邮件进行查看。

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    尊敬的 John:

    我将通过电子邮件向您发送有关此 TT 的信息。

    谢谢

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    您好!
    由于我没有听到你的反馈,我相信我的建议回答了你的问题。
    我将关闭此帖子、如果您有任何待处理的问题、请随时将其发布在此处或打开新主题。
    谢谢、祝您愉快!