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[参考译文] ADS1248:自偏移校准后输出错误

Guru**** 2535750 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1248

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/1158284/ads1248-wrong-output-after-self-offset-calibration

器件型号:ADS1248

您好!

我对 ADS1248的自偏移校准有疑问。 我需要针对我的应用对 ADC 进行自偏移校准、因此我将使用 SELFOCAL 命令进行校准、但校准后、我的输出值不正确。 下面是我所做的、

  1. 通过写入 MUX0、VBIAS、MUX1、SYS0、IDAC0、 和 IDAC1。
  2. 然后我发送 SELFOCAL 命令。
  3. 等待 DRDY 变为低电平。 在本例中、校准是在200ms 内完成的、因为我使用的 SPS 是80。
  4. 然后、我开始从 ADC 读取样本。

如果我跳过步骤2和3、则我的读数正确、但存在偏移误差。 此外、在发送 SELFOCAL 命令时、ADC 的差分模拟输入是浮动的、但这不应影响校准、因为如果发送 SELFOCAL 命令、ADC 会在内部将输入短路以断开与外部电路的连接。 请告诉我应该采取哪些步骤来正确地自校准此 ADC。

在整个校准过程中、START 引脚是否应保持高电平?

谢谢!

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    您好、Rohail Syed、

    您有一些问题:

    1. 您能解释一下"我的输出值不正确"是什么意思吗? 您期望什么值、从 ADC 接收到什么值? 如果您可以从 ADC 提供有用的原始十六进制值
    2. 跳过步骤2和3时、测量中的偏移误差是多少?
    3. 校准完成后、您能否读回 OFC 寄存器中存储的值以查看它是什么? 请在您的回复中以及 您的寄存器设置中提供此值
    4. 您现在如何控制校准过程中的启动? 您询问是否应该在整个过程中保持启动高电平、但没有说明系统中的启动行为。

    在发出校准命令之前、期间和之后查看通信的逻辑分析仪数据也可能会有所帮助

    布莱恩

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    你好,Bryan Lizon!

    回答您的问题:

    1. 根据输出值、我是指 ADC 在其模拟输入端测量和采样的差分电压。 校准后、我得到一个0x3BB758十六进制值、当我乘以刻度(29.8nV)时、我得到0.116624088、但预期值是0x5AB536、乘以刻度(29.8nV)时、该值为0.177149974V、因此误差偏移变为-0.525886mV、过高。
    2. 现在、如果我不进行校准、我会得到一个0x5AD1AD 十六进制值 、当我乘以刻度(29.8nV)时、我得到0.1773671266V、 预期值为0x5AB536、 乘以刻度(29.8nV) 时、该值为0.177149974V、因此误差偏移变为+217.1526uV。
    3. 以下是寄存器设置、OFC 寄存器值和 START 引脚状态的屏幕截图。

    上图包含初始化期间应用和读回的寄存器设置。

    上图显示了正在发送的 SELFOCAL 命令

    上图显示了发送的初始化和 SELFOCAL 命令。 我正在使用两个共用同一总线的 ADC、因此我在使用相同的寄存器值初始化 ADC2之前将 ADC1的起始值拉至低电平、然后我再次将 START 拉至高电平以发送 SELFOCAL 命令。

    上图显示了校准完成后的所有寄存器设置和值、包括 OFC 寄存器。

    上图显示了校准完成时的缩小版本。

    上图显示了整个通信。 由于我的 SPS 是80、因此校准应在数据表中指定的200.26ms 之后完成、但当我检查时发现校准时间大约为211.75ms。

    电源 现在、如果我们获取预期值0x5AB536并减去 OFC 值0x1F1292、则得到0x3BA2A4。 现在、让我们通过乘以29.8nV 来缩放该值、我们得到(3908260 * 29.8nV)= 0.116466148V。 这意味着 SELFOCAL 命令计算出的 OFC 错误、但数据表图72最终输出之前 ADC 输出的十六进制值是正确的。  

    谢谢!

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    您好、Rohail Syed、

    您可以共享原理图吗? 我看到您启用了 IDAC 并输出了1mA 电流、并且没有选择内部基准作为 ADC VREF (但已为 IDAC 启用)。 因此、了解系统是如何构建的、将会很有帮助。

    SELFOCAL 仅测量 ADC 偏移。 如果您的系统中存在其他偏移、例如 ADC 之前的偏移、则 SELFOCAL 命令不会将它们移除。 您是否曾尝试测量已知的低噪声输入信号以查看 ADC 是否能够正确转换该值? 我通常会使用 DP8200之类的信号源、并对 ADC 输入施加1V 电压、然后检查生成的代码。 然后、我将逐步介绍系统的其余部分、例如 IDAC、基准电阻器等、以查看我是否可以识别误差的来源。

    布莱恩

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    嗨、Bryan Lizon、

    我的设计原理图与应用报告 SBAA180B 的图5和应用报告 SBAA201的图10中所述的原理图大致相同。 您可以看到、外部电路中没有有源组件。 外部电路仅包括 RC 滤波器的无源组件。 因此、SELFOCAL 命令应足以消除仅由 ADS1248内部的输入多路复用器引起的偏移。 另一方面、SELFOCAL 命令将所选输入与内部电路断开、并在内部应用零差分信号、将输入连接到中间电源(ADS1248数据表的第9.4.5.3.1节)、因此外部电路无关紧要。 此外、当不使用 SELFOCAL 命令时、ADC 的输出值非常接近 ADC 输入端的预期值(OFC 寄存器= 0x000000)、 但是、当使用 SELFOCAL 时、输出值与预期的输出值相差很远(在 SELFOCAL 命令之后、ADC 本身加载的 OFC 值)、这很奇怪。 以下是上述图的原理图屏幕截图。

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    您好、Rohail Syed、

    在这种情况下、您的系统的具体细节将很重要、尤其是您选择的组件值和 IDAC 的路由方式。 这些可能会导致问题、我无法排除这些问题、直到我看到发生了什么情况。 与方框图或类似的内容相比、查看实际原理图会有所帮助。 如果您不想在公共论坛中分享、您可以将鼠标悬停在我的姓名(Bryan Lizon86)上、然后点击"请求友谊"。 这将允许您通过私人消息共享原理图。

    此外、您是否尝试了我关于向系统应用已知低噪声信号的建议、以确保 ADC 能够正确转换? 您可以使用和不使用 SELFOCAL 来尝试此操作。 然后、缓慢重新集成系统的其余部分、例如打开 IDAC 并使用基准电阻作为 VREF 等、以查看偏移何时开始成为问题? 这是开始解决问题的最佳方法。

    布莱恩

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    嗨、Bryan Lizon、

    非常感谢您回答我的问题。 我解决了这个问题。 在初始化 ADC 时、我向 MUX1写入0x20、而 MUX1选择 REFP0和 REFN0作为基准输入、因此当我发送 SELFOCAL 命令而没有任何 RTD 连接到 ADC 的模拟输入时、ADC 没有基准输入可用于计算 OFC。 因此、在校准过程中、我向 MUX1发送0x30、这意味着选择了内部基准、然后我发送 SELFOCAL 命令、并且正确计算 Voila OFC、因为现在 ADC 有基准电压。 校准完成后、我只需将 RTD 应用的 MUX1值更改为0x20。

    -罗哈伊尔

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    您好、Rohail Syed、

    我很高兴您能够解决这个问题、这是一个相对简单的解决方法。

    如果您有关于 ADS1248的其他问题、请开始新的主题、我们可以为您提供支持

    布莱恩