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[参考译文] ADC128D818:偏移误差超出数据表限制

Guru**** 2382500 points
Other Parts Discussed in Thread: ADC128D818, ADS7128, OPA320
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/986051/adc128d818-offset-errors-exceeding-datasheet-limits

器件型号:ADC128D818
主题中讨论的其他器件: ADS7128OPA320

我们在 连续模式下使用具有内部2.56V 基准电压的 ADC128D818、ADC 由5V 电源供电。

在我们的示例电路中、我们将读取从 LTC1966 RMS 到直流转换器输出的单端值、该转换器的输出阻抗约为30k、输出由1uF 陶瓷电容器缓冲、并在 ADC128D818的引脚上使用1nF 陶瓷滤波器电容器缓冲。

此电路的预期模拟电压范围为100mV 至1.00V。

当我们读回原始 ADC 计数时、我们在整个100mV 至1.00V 输入范围内始终保持低约8个计数。

起初、我们预计 ADC 可能会稍微加载 RMS 至直流转换器的30k 欧姆额定电阻、但使用6位 DMM 进行的测量可确认 ADC 处的电压符合预期、而报告的电压值大约为8个计数的低电平。   

8位偏移在该 ADC 的总体未调整误差范围内、但似乎超出了~6位偏移误差范围。

我们构建了大约5个电路样本、所有样本显示的一致误差约为6位低。

我们将尝试缓冲 LTC1966的输出以获得较低的阻抗输出、但不要认为这是问题的根源。

我们还应该探讨其他问题吗? 或者、这只是在 ADC 的预期误差范围内。

  • 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。

    为了实现这一目标、我们在 LTC1966和 ADC 之间添加了一个运算放大器缓冲器、以消除对输出阻抗的担忧。  结果不变、所需范围内的所有转换误差始终为6-8位低电平。  

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    Alex、您好!

    我将对此进行研究、我将在星期三之前向您提供更多信息。 V+是否有可能下降? 偏移误差可能会随温度或 V+而变化一点、但我不希望它对您看到的尺寸产生影响。

    此外、请注意、对于此类应用、您可能对 ADS7128感兴趣。 它包含一个内部 RMS 模块、无需使用外部 RMS 转直流转换器。

    此致、

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    Alex、

    我正在帮助 Scott。  我有一些问题/意见。

    1. 根据运行模式、以多种不同的方式指定偏移。  对于内部 Vref、指定为:偏移= 2^12 x 0.2/100 = 8个代码。  您能否确认您正在使用的操作模式?  注意:对于大多数器件、您会看到测量结果符合典型规格、接近最大值的极少。 遗憾的是 ,此设备没有典型设备。  不过、我希望典型偏移应优于最大偏移  我怀疑其他一些因素(例如驱动器)会影响此测量。
    2. 您的原理图显示了一些进入页面的输入。  这些输入是否也会进入其他 LTC1966?  提出这个问题的原因是、我想了解所有通道是否都显示这个偏移、或者只有使用 LTC1966的通道才显示偏移。  LTC 是否引入了额外的偏移?
    3. 所有通道是否显示相同的偏移?
    4. 您提到过、在100mV 至1V 的输入范围内、失调电压看起来是一致的。  您能否确认一致性?  这里的真正问题是确认我们不是研究偏移误差和增益误差的组合。  您能绘制误差吗?
    5. 您是否说明了参考错误?  这将引入增益误差。
    6. 您是否直接在 ADC 输入端测量 ADC 输入?  ADS7128 GND 上的 GND 引线吗?
    7. 您能否从 LTC1966上断开输入并将其连接到 GND 或精密测试信号。  
    8. 有时、慢速放大器会导致设置问题。  也就是说、当 ADC 对输入信号进行采样时、滤波电容器上的电压(在您的示例中为1uF)会下降。  如果放大器足够快、放大器将补充电荷并在采集周期结束时校正压降。  您提到过的使用缓冲器。  这是一个很好的实验、可确保带宽/采样率不是问题。  请选择一个快速低误差放大器(即 OPA320是 SAR 转换器的首选)。  注:这可能不需要,但我希望消除稳定的可能性。  另外,请注意,稳定误差通常不会显示为恒定偏移,因此我认为这不是稳定误差。  不过,在驾驶 SAR 时,这是一个很好的检查。
  • 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。
    1. 根据运行模式、以多种不同的方式指定偏移。  对于内部 Vref、指定为:偏移= 2^12 x 0.2/100 = 8个代码。  您能否确认您正在使用的操作模式?  注意:对于大多数器件、您会看到测量结果符合典型规格、接近最大值的极少。 遗憾的是 ,此设备没有典型设备。  不过、我希望典型偏移应优于最大偏移  我怀疑其他一些因素(例如驱动器)会影响此测量。 我们也预料到了这一点、但使用几个不同的低误差高速运算放大器对信号进行缓冲不会对误差产生影响。
    2. 您的原理图显示了一些进入页面的输入。  这些输入是否也会进入其他 LTC1966?  提出这个问题的原因是、我想了解所有通道是否都显示这个偏移、或者只有使用 LTC1966的通道才显示偏移。  LTC 是否引入了额外的偏移?  偏移在 ADC 的所有通道上都是一致的。  这些都连接到 LTC1966。   
    3. 所有通道是否显示相同的偏移?  在我们使用6位 DMM 进行测量并与指定的内部基准进行比较的合理能力范围内、各个通道的误差都是一致的。   
    4. 您提到过、在100mV 至1V 的输入范围内、失调电压看起来是一致的。  您能否确认一致性?  这里的真正问题是确认我们不是研究偏移误差和增益误差的组合。  您能绘制误差吗?  在100mV 至1V 的整个范围内、它始终是6-8位。
    5. 您是否说明了参考错误?  这将引入增益误差。 数据表中未给出基准电压容差、但是 TI 在 e2e 上发布的一篇文章给出了激光修整基准电压为300uV 的通过/失败。  不足以应对这一变化
    6. 您是否直接在 ADC 输入端测量 ADC 输入?  ADS7128 GND 上的 GND 引线吗?  是的、测量范围是从.001uF 滤波电容器到 ADC GND。
    7. 您能否从 LTC1966上断开输入并将其连接到 GND 或精密测试信号。 我们做得更好、我们将一个1.25V 精密基准二极管连接到外部基准引脚、并将该基准连接到 ADC 的通道1。 然后、我们将 ADC 配置为使用外部基准。 ADC 始终如一地转换直接连接到基准引脚的通道的 FF0或 FF1、基准引脚为15-16位低电平。  看起来很糟糕  下面给出了该设置的原理图。
    8. 有时、慢速放大器会导致设置问题。  也就是说、当 ADC 对输入信号进行采样时、滤波电容器上的电压(在您的示例中为1uF)会下降。  如果放大器足够快、放大器将补充电荷并在采集周期结束时校正压降。  您提到过的使用缓冲器。  这是一个很好的实验、可确保带宽/采样率不是问题。  请选择一个快速低误差放大器(即 OPA320是 SAR 转换器的首选)。  注:这可能不需要,但我希望消除稳定的可能性。  另外,请注意,稳定误差通常不会显示为恒定偏移,因此我认为这不是稳定误差。  不过,在驾驶 SAR 时,这是一个很好的检查。  值得考虑