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[参考译文] ADS1100:ADS1100输出中的非线性点

Guru**** 1831690 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1100
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/1128115/ads1100-ads1100-nonlinear-spots-in-output

器件型号:ADS1100

之前有关 ADS1100非线性的问题已锁定、我们无法将结果更新到此线程。 因此、创建了一个新的线程。  

关于 IN+和 IN-处的电压,下面附有示波器图像。  

示波器的分辨率不足以区分电阻值小变化时的电压差、但人们应该期望它随外部电路电阻的变化而变化。  

下面也是使用逻辑分析仪从 I2C 电路收集的一些数据。 首先、在冷化条件下的信号:

然后在正常情况下:

 

我们可以从这些结果和早期结果中得出以下结论:  

-某些范围内的小输入变化将导致 ADS1100通过 I2C 发送相同的值。

- ADS1100将继续发送相同的值-即不会立即停止发送。  

由于非线性范围很小、因此很难可靠地测量 IN+和 IN-电压。 但是、由于这些用于温度测量、因此会对我们的测量输出产生影响、从而导致误差。  

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    您好!  

    以确保我正确理解当前的情况。 在 ADC 的特定输出测量下、该器件将继续输出与输入电压不符的不稳定测量值。 这将一直持续到输入信号通过特定阈值、然后 ADC 测量值将恢复到预期输出? 是这样吗?

    在上一篇文章中、您提到器件的通信"冻结"、我理解这意味着无论输入信号或器件通信发生任何变化、器件的数据都将继续保持不变。 是这样吗? 您共享的两张图片未显示此信息、因此我不确定您的意思是"冻结"  

    您共享的两个范围快照中的第二个帧都有10个 SCK 脉冲、而不是9个、并显示了一些时序测量。 我建议完全去除额外的10个脉冲。 需要检查的时序参数应该相对于 SCL 和 SDA。 链接是 I2C 的时序要求~点击此处~ 第44页。 我建议确认 T_VD_ACK 符合要求。

    此致、Cynthia

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    您好!  

    感谢您的回答。 早期测量值与最近测量值之间存在很长的差距、但总结如下:

    - ADC 的输出继续完美无缺地工作,直到之前的文章中提到的范围出现为止。 输出的行为将与下图中所示完全相同、此时温度会随着时间的推移而不断变化。 REF 输出斜率是连续的、直到出现一个"阶跃"、这可以在图中清楚地看到。 我们所做的测量支持这种行为。  

     

    冻结的含义是、ADS 输出值不变、但即使温度不断变化、ADC 仍会通过 I2C 发送相同的输出。 因此、温度可在不可检测的情况下变化高达1摄氏度。  

    希望这对您有所帮助。  

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    感谢您的总结、本例中的 REF 是什么? ADS1100的这个 VDD 吗?  原理图是否自上一帖子以来发生了变化?  

    关于冻结、您在上一篇文章中提到、一旦冻结发生、循环通电无法修复它、这是正确的吗? 您是否知道何时发生冻结? 它是否与步骤相关?

    有多少台设备遇到这种情况?

    此致

    Cynthia

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    您好!  

    感谢您的回答。  

    REF 纯粹是 器件的温度输出-即 REF 不是直接从电路测量的。 上一张图只是比较了 REF 器件与其他产品(与本例无关)。 它仅用于显示器件输出在有问题的区域中的行为。 器件输出基于 ADS1100数字输出-实际上未添加任何相关滤波、这可能会影响器件输出。

    从 IN+和 IN-进行更多测量后、连接十进制电阻箱而不是 PT1000、结果如下:

     Ω+和 IN-之间的电压在有问题的范围内变化~0.05mV、差异为1k Ω、即传感器电阻每变化1欧姆、就会改变 IN+和 IN-~0.05mV 之间的电压。  

     Ω IN+和 IN-之间的电压变化超出问题范围~0.15mV、差异为1 μ V。  

    也就是说、电压变化在范围内的行为不同、此时 ADS1100的数字输出被"冻结"。 问题范围内测量的电压约为138mV。  

    我们还直接测量了 PT1000连接器的电压差:

    - PT1000连接器之间的电压在 有问题的范围~0.20mV 内部和外部发生变化、差异为1 Ω。 行为符合预期。

    我们看到、IN+和 IN-附近的测量电路非常敏感、所有值都是测量仪器的平均值。 但是、可以注意到明显的差异。

    该问题是可重复的、可以在每个器件上重复出现。 我们始终可以找到发生该情况的位置、并且始终具有相同的电阻值/电压差。 在这种情况下、ADS1100数字输出始终为"冻结"状态、直到我们退出有问题的区域并开始正常运行。 循环通电不会影响它。 该器件在交流和直流电源电压下均经过测试-无影响。 电路设计自早期发布以来没有改变。

    截至今天、器件数量以数万计、因为在多种器件类型中使用相同的电路。 目前、非线性测量范围与测得的典型温度不符、即终端用户不清楚问题。 但是、我们需要了解该问题、以了解如何在未来设计中避免该问题。

    此致

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    您好!

    我正在向同事征求有关这方面的想法、该器件大约在20年前发布、因此希望他们对此有一些背景。  

    您使用的是什么 PGA 设置?

    根据 PGA 设置、该器件的总体未调误差(TUE)范围为2.5mV (PGA=1)至413.054uV (PGA=8)。 因此、即使使用最高 PGA 设置、0.15mV 的变化也将在整个温度范围内处于器件性能范围内。 这可能只是器件的工作方式。  

    此致

    Cynthia

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    您好!  

    感谢您的回答。  

    我们将使用 默认 的8SPS 和 PGA 8进行单次转换。  

    我们使用 ADS1100已经有很长时间了、这一功能是偶然发现的。 在不详细了解内部信息的情况下、我们正在考虑 ADS 具有特定的重叠范围、需要进行一些内部调整以响应不断变化的输入。 这可能会解释我们看到的内容。

    感谢您同事提供的任何信息。  

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    在收集一些背景数据后、您似乎处于正确的路径

    器件阻抗随增益设置而变化、PGA 设置为8时、差分输入阻抗为300Kohm。 输入阻抗通常可以忽略不计、除非输入源具有低阻抗、在本例中为输入电阻器。 因此 ADS1100的输入阻抗可能会影响测量精度。 这与温度一起可能会影响器件测量。  

    总体而言、这可能与输入趋稳有关。 测试这种情况的一种简单方法是在原理图中短接 R3和 R4。 如果误差消失或得到改善、则这将是指示性的。  

    此致

    Cynthia

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    您好!  

    感谢大家付出的一切努力。 或多或少、它似乎是输入趋稳问题。 对于某些测量器件、我们能够以这样的方式影响电路:"死区"或"步进"将消失、这意味着电路中可能会增加一些电容等。 由于它严格关注 ADS1100的某些数字输出值、因此很有可能在这些区域的 ADS 内部发生一些事情。 我们将在某个时候进行一些测试、除非此线程已锁定、否则也可以在此处报告。  

    此致、  

    Jonas