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[参考译文] ADS1256:数据转换器论坛

Guru**** 1129500 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1256, INA159, REF5025, ADS1232
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/878064/ads1256-data-converters-forum

器件型号:ADS1256
主题中讨论的其他器件: INA159REF5025

您好!  

我有一个电压输出为正负10V 的传感器  

为了使用它、我购买了 INA 159和 ADS1256。

广告是 Raspberry PI 帽子的一部分、称为 Waveseshare AD/da 精密板:

设置正常、 但 INA 的基准电压有问题。 我将参考1接地、参考2与 Raspberry PI 帽子的 VCC 相连。 我想这毫无意义、因为这只是 USB 电源的电压。 实际上、ADC 从 LM285获取其基准电压、LM285在 VrefP 上输出2.5V 电压、该电压位于 ADS1256的引脚4中。  

我是否应该将参考文献2连接到广告的引脚4以使用 vrefP 作为 INA 的参考? 在本例中、我应该将 ref 1和2连接在一起吗?

是否有任何其他方法可以独立于基准电压?

谢谢  

Nils  

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    Nils、您好!

    下图显示了给定所述连接(REF1 = GND、REF2 = VCC)的 INA159输出方案。 我不确定波形显示板上的 VCC 是多少、因为这不是 TI 产品、但如果它是5V、那么 INA 的输出摆幅将是+/-2V、如图所示以2.5V 为中心。

    如果您要将 INA159上的 REF2连接到 ADS1256上的 VREFP、这将为您提供-1.2V 至+2V 的不平衡摆幅、以1.25V 为中心。 确定要向 ADC 施加的输出电压实际上由您决定。 禁用 ADS12刚刚 介绍的缓冲器后、ADC 可以处理上述两种情况中的任何一种。 如果您启用了缓冲器、请注意、ADC 可接受的绝对输入电压为 AVDD-2V、这可能约为3V。

    布莱恩

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    您好!

    感谢您的回答。

    我的问题是、我想计算 INA 159转换回传感器输出的原始电压的测量值。

    因此、我认为必须准确地为 INA 159馈入5V 电压、以了解 ADS1256的实际测量电压与传感器的关系。 此时、我使用 AD 板的电源电压为 INA 馈送电压、在本例中、该电压来自 USB 电源的电压为5.3V。 因此、INA 的"零"线为2.55V、最大值(传感器的+10V)为我提供4.55V

    现在、我如何避免这种移位。 我有在通道上测量基准电压的想法。 但是、这不适用于 ads1256、因为它不能将电压数字转换为高于5V 的值、对吧?

    那么、我的问题是、我能否使用 INA 和 ADS IC 进行设置、以纠正基准电压的误差/变化。

    谢谢

    Nils

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    Nils、您好!

    如果您的系统与下图类似、那么 INA159的输出摆幅将为0.5V 至4.5V、前提是 IN+上的输入电压为-10V 至+10V。这显示在 INA159数据表中表2的下半部分。 我在上一篇文章中引用了表2、但仅包含表的上半部分。 请注意、下面的方框图不包括所有输入、电源等、仅用于说明。

    如果 IN+= 10V、则使用 REF5025时 OUT = 4.5V 和 REF2 = 2.5V。 ADC 看到 AIN0 = 2.5V、AIN1 = 4.5V。 如果您是从 AIN0到 AIN1进行测量、则 ADC 将看到2.5V - 4.5V =-2V 的差分电压

    同样、如果 IN+=-10V、则 OUT = AIN1 = 0.5V、REF2 = AIN0 = 2.5V。因此、AIN0 - AIN1 = 2.5V - 0.5V = 2V

    将这两个结果相结合、ADC 可以看到±2V 的差分输入电压。ADS1232数据表第23页的表16显示了 ADC 的输出代码如何随输入信号的变化而变化。 如该表和电气特性部分(第3页)所示、ADS1256的满量程范围=±2*VREF/ PGA。 假设 PGA = 1且 VREF = 2.5V、则最大代码8、388、607对应的 ADC 输入电压为5V、而最小代码8、388、608对应的 ADC 输入电压为-5V。 在您的系统中、您仅使用 ADC 满量程范围的40%、因此2V ADC 输入产生~3、355、442的输出、对应于 IN+= 10V、 当一个-2V ADC 输入产生一个~-3,355,443的输出代码并且对应于 IN+=-10V。请注意这些是理想代码、并且不考虑噪声、INL、偏移、增益误差等的影响

    然后、可以在 ADS1256上使用增益2来使可用代码范围加倍。 因此、我认为您不需要5V VREF、我建议根据此处所示的计算使用 VREF = 2.5V。

    布莱恩

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    嗨、Adrian、

    非常感谢、这几乎解决了我的问题。 当 INA 的基准电压为2.5V 时、1的 PGA 是否正常? 您说过、当我使用5Vref 时、我不使用 ADS 的整个范围、您没有?

    关于 INA 的最后一个问题:数据表指出、在电源引脚上放置旁路电容器是一种良好的布局做法。 您能否绘制一张草图、说明将 INA 连接到 ADS 和电源的最佳做法是什么? INA 到 ADS 的输出中还建议使用 RC 滤波器、对吧?

    最棒的

    Nils

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    Nils、您好!

    是的、如果我在上一封电子邮件中提到输入、您可以使用增益1或增益2。 但是、增益为2将使用更多的允许代码范围、但该选择由您决定。 它使用的是2.5V 基准、而不是5V 基准。

    ADS1256数据表中的图25显示了建议的 ADS1256连接。 请通过 E2E 与放大器团队联系、以获取有关 INA159的建议、因为他们将掌握有关该主题的最佳知识。

    您将需要在 INA 和 ADS1256之间使用抗混叠滤波器。 图25显示了电阻器组件的可能值。 滤波器的目的是抑制调制器频率的倍数 Fmod、即 fCLKIN。 ADS1256的标称值为7.68MHz。 比闪存模块低10倍的截止频率将提供20dB 的抑制、而低100倍的截止频率将提供40dB 的抑制。 需要权衡的是、滤波器的稳定时间不能太短、具体取决于您希望对输入进行采样的速度、否则您的输入可能不会及时稳定。 其他需要考虑的东西。

    在您将原理图组合在一起后、我们可以为您快速查看。

    布莱恩

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    此外、很明显、如果需要、ADS1256不能接受差分5V 基准(或任何大于2.6V 的电压)