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[参考译文] ADS8584S:不同的操作问题

Guru**** 1127450 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS8584S
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/995564/ads8584s-different-operation-issues

器件型号:ADS8584S

我们使用项目中转换的 ADS8584S A/D 与 STM32F401 MCU 进行模拟测量-原理图设计随附

在我们的应用中、ADC 配置为在并行模式、+/-10V 动态范围、10V 内部基准电压、0和4之间过采样

一般来说、ADC 以稳定的方式工作、不会丢失代码

我们有几个操作问题、如下所述:

1.繁忙信号—严重问题

--------------------------------------------------

我们使用阈值(MCU 中断模式)来检测转换开始、然后从 A/D 读取数据

BUSY 信号的高电平大约为1.7V、接近 MCU 输入阈值

为了提高阈值电压、我们尝试在20-3K 之间添加上拉电阻器、但 BUSY 信号的高电平不会改变、并且保持~1.7V

请建议如何增加此信号电压

2.电压计算-关键

--------------------------------------------------

计算值与提供的已知电压之间存在大约20%的偏差

例如:

  • 提供的597V 测量值为17、450、即5.325V
  • 提供-2.597V 电压、测量值为-6、483、这意味着-1.978V

偏差略为非线性

请解释如何从数字值计算模拟数据以获得精确值

 

3. ADC 输入环路转换-关键

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在每次测量之间以10uec 的延迟循环运行 ADC 转换、会使前10-15个读数与其余数据不同。 10秒的延迟以及再次运行循环中的转换会再次导致大约10-15个无效的首次读数。 数据显示在随附的图形上

请解释如何解决

  • 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。

    尊敬的 David:

    ADS8584S 上的数字高电平输出应介于0.7xDVDD 和 DVDD+0.3之间、您会看到较低的电平、这可能是因为 MCU 上的输入灌电流高于100uA。 您可以增大 DVDD 电压、但会损坏 MCU 的 IO、最好的方法是使用单个逻辑驱动器。

    2和3。 您是否使用精密直流信号发生器进行测试? 您能否提供完整的原理图,包括 ADC 输入、REFIO 和 REFCAPA/B 引脚上的电路? GND_A 和 GND_D 接地之间是否存在任何连接?

    此致、

    戴尔

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    尊敬的 Dale

    这是您的类型回复

    请找到 ADC 输入的原理图

    您可以在此处看到 REFIO 和 REFCAPA/B  

    通过0r 电阻器(2个不同的 GND PCB 层)在 AGND 和 DGND 之间建立连接。

    从简单电阻分压器到 ADC 的模拟信号在 PCB (D-sub 连接器)上使用+/-12V。 信号不是很精确、但非常稳定。

    很高兴收到您的反馈

    Thx 提前

    David

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    尊敬的 David:

    我没有看到电阻分压器、电阻值是多少? 前10-15的无效读取问题应由大时间常数引起 、该时间常数包括滤波器中的3.3k 欧姆电阻器/5.6nF 电容器以及分压器中的大电阻和电容(+/-12V 电源上的10uF)。 直接向 RC 滤波器应用直流精密信号可以 验证问题、如果需要、还可以降低3.3k Ω 和5.6nF。

    此致、

    戴尔

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    尊敬的 Dale

    这是您的类型回复

    您可以在下面的原理图中看到分频器

    2.我们将尝试使用 RC 滤波器的值

    不过、我们没有明确的答案、为什么计算值具有大偏移而不是线性行为

    很乐意听取您的意见

    此致

    David

      

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    尊敬的 David:

    3.3k Ω 电阻器会形成一个电阻分压器、该分压器具有 ADC 的1Mohm 输入阻抗、因此会产生增益误差。 您的输入信号与 ADC 输入上的分压电压之间存在差异。 我不知道您 的597V 或-2.597V 信号应用于测试的哪个位置、但是任何额外的串联电阻都会使差异变得更糟。

    电阻分压器的电阻 很大、它们与 RC 滤波器中的大电阻和电容相结合、形成滤波器的大时间常数。 当应用信号并开始转换时、需要更长的时间才能使信号稳定、这就是您在图形的开头看到充电行为的原因、也是您对前10-15个数据读取错误的原因。

    此致、

    戴尔

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    您好、Dale

    很抱歉耽误你的回答

    我们的测量电压偏差约为20%

     您认为我们可以通过修改输入滤波器来提高精度、但它会将数字更改为非常低的值(3.3kOhm 相对1M–偏差可能有多大?)

    我们尝试使用22欧姆电阻器–结果没有变化

    我们似乎遇到了不同类型的问题

    期待听到其他想法

    David

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    尊敬的 David:

    感谢您的回答。 我建议 把会议推迟到今天上午10时,但没有得到回应。 如果您仍想直接讨论、请与 Yaron 联系。

    我总结了您遇到的问题:

    答: BUSY 的高电平仅为1.7V、接近 ST MCU 输入阈值:  BUSY 是来自 ADC 的输出信号。 正如我在上面的第一个响应中所说、您的 MCU 吸收的电流大于规格、因此建议使用单个逻辑驱动器。 此外、我验证了 EVM 上的 BUSY 信号、它在 与 FPGA 连接时高于2.3V。

    b. 低于模拟输入的转换代码(例如 -1.978V 与-2.597V):  我需要您的澄清、您是否将输入电压与稳定代码或首次读数进行了比较? 您的原始数据将非常有用。 正如我在上面建议的、最好在测试中使用直流精密发生器而不是电阻分压器。

    c. 前10-15次读数不正确:  此问题可能是由输入或基准引起的。 我仔细检查了您的原理图。 ADS8584S 数据表建议 将 REFCAPA 和 REFCAPB 引脚短接在一起、然后使用10uF 电容器去耦至 AGND、但是原理图中为每个引脚设计了一个10uF 电容器、因此基准缓冲器输出上的总电容为20uF。 电容越高、基准电压稳定的时间越长、这将影响开始时的转换代码。  我建议 仅使用一个10uF 来遵循数据表、然后再次检查转换代码。

      有关由 ADC 输入上的较高串联电阻器引起的误差、请参阅以下应用手册:

       减少外部 RC 滤波器电路对增益和漂移误差的影响

    我期待您的反馈。

    此致、

    戴尔

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    您好、Dale

    这是您的类型回复

    我想在此发表我们电子工程师的回复、他在模拟/数字电子领域拥有超过35年的经验

    ===========================================

    1.您可以在随附的 Excel 文件中找到测量和计算的数据

    2、关于~20%的数据偏差。

    由于每个基准电压上10uF、数据不能以~20%的速率偏离。

    当软件将 ADC 配置 为以下值时、将执行 ADC 测试:10V 范围、并行数据、过采样0-3、然后是100-200个样本的循环。 读数 是稳定的(几个 A/D 点取决于过采样)。

    来自电阻分压器的模拟直流信号是恒定的、不精确但稳定(优于1%)。

    在我看来、使用电阻器网络不能导致 A/D 读数变化大约20%??  

    我用不同的 PCB 进行大量的采样。 A/D 结果在 不同 电路板上的测量值相同时非常稳定。

    执行了5V 动态范围的测试、有关数据偏差的测试结果相同。

    例如、10V 范围:

         通道1–计算     得出的6.645V 17588 A/D 点的输入直流信号~5.36V

         通道2–计算    得出的-2.438V -6256 A/D 点的输入直流信号~-1.90V

         通道3–计算       得出的输入直流信号为1.290V 3614 A/D 点~1.10V

    关于忙信号。 MCU 端口的输入电流需要小于100uA 的电流。 其他信号正常。

    4.关于前10-15个 A/D 读数、我有一个问题:内部基准电压在 ADC 配置后或转换信号开始后是稳定的?

    ========================================================================================================

    综上所述,我认为为了更快地作出决定,我们很高兴明天与你举行会议

    此致

    Davide2e.ti.com/.../B1Os0D10UT1.xls

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    尊敬的 Dale

     由于 REFA 和 REFB 引脚之间的短缺、AD 计算值中20%偏差和第一次测量的缓慢下降这两个主要问题得以解决。

    您的支持非常多,如果我们需要您的进一步帮助,我们知道如何找到您:-)

    我们可以取消今天的电话会议-我们没有其他要说的

    谢谢

    David