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[参考译文] ADS1258:通道0和通道7的干扰

Guru**** 1144750 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1258, OPA188
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/1048322/ads1258-interference-from-channel-0-and-channel-7

器件型号:ADS1258
主题中讨论的其他器件: OPA188

大家好、我们设计了一个使用 ADS1258 ADC 转换8个差分通道的电路板。

只有同时使用通道0和通道7时、我们才会遇到问题。

我们在通道0 A 称重传感器(5V 电源)和通道7 A 线性电位器(5V 电源)上进行了布线。

当电位器从0变为满量程时、在通道0上有大约5-7点的变化(大约45000点的量程)。

 

交换 传感器位置、通道0上的电位器和通道7上的负载单元、问题是相同的。

但将称重传感器留在通道0上并将电位器置于1至6的任何通道上、问题就会消失。

同时将电位计留在通道7上并将称重传感器置于通道1至6上、问题消失。

 

ADC 之前的所有模拟级是相同的。

首先、我考虑了一些布线耦合问题。

但在 PCB 上、通道0和7位于最大距离、  

 另请注意 、此设计是对之前使用 AD7779的现有设计的重新制作(由于 AD7779目前不可用、因此该设计已经重新制作)。

使用 AD7779时没有问题。

PCB 布线方式相同(从输入连接器到 IA、从 IA 输出到 ADC 输入附近、在2 PCB 版本上、差分布线方式相同)、 显然不包括 ADC 附近的区域。

有人有一些想法?? 通道0和通道7在芯片上也有相反位置!!

提前感谢。

e2e.ti.com/.../BER16014_2D00_R5BIS-_2D00_-Schematico-_2D00_-2021_5F00_10_5F00_11.pdf

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    您好、Giovanni、

    您能否向我解释一下您是如何从 ADS1258读回数据的? 您是否使用自动扫描或固定通道模式、数据速率、任何延迟时间、脉冲转换与连续转换等?

    此外、您如何确定称重传感器通道上存在噪声? 您是否在调整电位计的同时读回称重传感器通道、然后看到一些不稳定的计数? 如果是、是否仅在调节电位计时才会出现噪声、即如果电位计在0到 FS 的任意随机点稳定、您是否仍然看到噪声?

    布莱恩

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    我的固件设计人员 Bryan 向我发送了有关 ADC 的以下配置:

    ADS1258_REG_CONFIG0 = ADS1258_SPIRST_256 | ADS1258_MUXMOD_AUTO | ADS1258_BYPA_INT | ADS1258_CLKENB_ENB | ADS1258_CHOP_DIS | ADS1258_STAT_ENB

    ADS1258_REG_CONFIG1 = ADS1258_IDLMOD_STANDBY | ADS1258_DLY_16US | ADS1258_SBCS_OFF | ADS1258_DRATE_23739SPS

    关于称重传感器上的噪声、原始数字值除以128。 当电位计为0刻度时、负载单元的模拟值约为-2、当电位计为满刻度时、负载单元的 le digital 值变为-7

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    您好、Giovanni、

    感谢您提供更多信息。 我还不清楚您如何确定称重传感器上的噪声-您能否指导我逐步确定启用 POT 时的噪声、包括:

    • 即使只有 Ch0和 CH7连接了传感器、您是否正在扫描所有通道? 或者您只是读取 Ch0、然后读取 CH7、然后读取 Ch0、然后读取 CH7、等等吗?
    • 您是否正在使用 START 引脚或命令?
    • 脉冲转换模式还是连续转换模式?
    • 您如何读回数据? 您正在寻找 DRDY 信号、还是只是尝试进行时间转换?
    • 您使用的是 RDATA 命令还是直接读取数据模式?
    • 噪声是如何确定的? 您是否对多个 ADC 测量执行统计分析? 如果是、有多少?
    • 您能告诉我编号"-2"和"-7"对应的是什么吗? 这些与您从器件获取的实际 ADC 代码有何关系?

    如果您拥有通过所有通道的整个环路的逻辑分析仪数据、这可能也很有用。

    布莱恩

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    您好、Bryan、所有通道都连续读取。

    起始引脚。

    连续模式。

    DRDY 引脚。

    命令模式

    每个通道以2Kz 采样。 ADC 的数字值(有符号值)除以128。 此值有一个低通滤波器、然后存储在 Excel 文件的50Hz 上。 使用该值绘制图形时、您可以看到 CH0在 CH7变化时发生的变化。

    我们没有逻辑分析仪

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    您好、Giovanni、

    您能否向我发送从 ADC 接收到的原始 ADC 代码(以十六进制表示)? 那么、基本上、您从 ADC 接收到的任何数据都是为了在上一篇文章中绘制图、而无需进行任何缩放或滤波?

    此外、Ch0上预期的称重传感器值是多少? 您说它在-2到-7之间变化、但应该得到什么值?

    您是否曾尝试过增加延迟时间(ADS1258_DLY_16US)并查看延迟时间是否有用?

    布莱恩

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    您好、Bryan、

    我需要一天的时间来收集您询问的 ADC 数据。

    关于延迟时间(ADS1258_DLY_16US)、我们无法将其增加。

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    听起来不错、Giovanni、请告诉我。

    对于延迟、我要求您只执行此测试、看看它是否会对结果产生影响。 我不希望您在最终系统中保留此延迟、但这可能有助于我们了解正在发生的情况

    布莱恩

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    您好、Bryan、我已经收集了一些 Excel 文件的采集数据。

    我知道信道似乎只能干扰下一个信道(CH1->CH2.... CH8->CH1).e2e.ti.com/.../test.xlsx

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    您好 Brian、我在模拟级上进行了一些测量(请参阅图片以供参考)。 我注意到、当问题出现时、CH0上的差分电压会发生变化(C48上、即 ADC 的直接输入引脚)。 但仪表放大器的差分电压范围不变(Vo_pin1 - Vo_pin7)。 C48似乎从 ADC 充电一点、从而导致该通道上的下一次测量失败。 这是真的吗?? 否、我尝试从 ADC 输入中移除 C48。

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    您好、Giovanni、

    是的、可以这样。 您是否在 SPICE 中仿真了该电路以查看瞬态响应?

    我使用 OPA188快速将其放入 TI-SPICE 中、OPA188与 ADA4522的放大器类似。 请参阅下面的原理图和瞬态响应。 具体而言、在输入阶跃仅为10mV 的情况下、数据稳定所需的时间。 根据图、数据稳定大约需要3.6ms。 然而、ADC 调制器在 tSAMPLE = 2/fCLK = 0.127us 时采样、转换周期为1/23.7k = 42us。 我建议您重新思考您的信号调节电路设计。 您可以使用仿真工具来确定电路在转换期间是否会稳定。

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    您好、Bryan、我尝试移除 A+/An 上的电容器、问题消失了。 但我不明白为什么使用100nF (原始值)时、我有大约5点的变化(ADC 值/128)、而使用10nF 时、变化为15点!! 对于47nF 和4.7nF、Risult 与100nF 相同。 1nF 时、问题消失。 您是否认为可以移除该电容器而不会出现转换稳定性问题??

    非常感谢您的观看。

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    您好、Giovanni、

    我确实通过仿真验证了10nF 的趋稳速度比100nF 快得多、因此我不知道10nF 为什么比您系统中的100nF 差。

    我肯定会保留电容器、只需减小该值。 电容器会创建一个抗混叠滤波器: https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/955466/faq-delta-sigma-adc-anti-aliasing-filter-component-selection

    您还可以考虑向系统添加共模电容器、该链接中也对此进行了介绍。

    布莱恩

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    好的、非常感谢 Bryan 为我抽出了宝贵的时间。 拜拜