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[参考译文] ADS1158:电路审查请求

Guru**** 1709640 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1158, REF5040, ADS1194, ADS1196, ADS1198, INA826
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/889218/ads1158-circuit-review-request

器件型号:ADS1158
主题中讨论的其他器件: REF5040ADS1194ADS1196ADS1198INA826

你好

我设计了一个采用 ADS1158的电路

如果这不会导致任何问题、请请求审查。

谢谢你

e2e.ti.com/.../ads1158.pdf

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    尊敬的 Danny:

    为您提供一些意见:

    • 我在 ADS1158的模拟输入上看不到任何输入滤波。 这对于抗混叠可能是必要的
    • 晶体上没有负载电容器。 这些对于确保晶体振荡并实际为 ADC 提供时钟信号尤为重要。 您可以看到 、这是其他 ADS1158用户遇到的常见挑战、因此请注意对您的电路进行适当的调优。 为了获得最佳性能、我们建议使用外部振荡器、而不是晶体。
    • 自从使用 REF5040后、您似乎要向 VREFP 应用4.096V VREF? 但 VREF 电源仅为2.5V? 如果 AVDD = 2.5V、则 VREFP 上的电压不能大于 AVDD + 0.1V、尽管我不确定您在这里要做什么。
    • 为了获得最佳性能、我们通常建议在 SPI 线路上使用一些较小的串联电阻、通常为30-50欧姆

    否则、您会使用数据表中提供的电路、因此您应该可以继续操作。

    布莱恩

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    你(们)好,Bryan

    感谢您的回复
    我将进一步解释该电路
    我参考第42页(图54。 ADS1158数据表的多通道、+-10V 单端输入、双极电源运行)。

    -I 将在模拟输入级中放置9K 和1K 电阻器

    -Crystal 是一种不需要电容器的产品、因此我没有将其放入其中。 我将放置一个电容器

    REF5040用作基准电路。

    我将能够在 SPI 线路中放置电阻器。

    此外、使用的输入级是 AD8226 (轨到轨输出仪表放大器)。

    我认为信号不会将-V 的值发送到 ADC、但我不知道该怎么做、因此我绘制了一个电路图、以在两种方式使用电源。

    谢谢你

    e2e.ti.com/.../AD8226.pdfe2e.ti.com/.../ads1158_5F00_16ch.pdf

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    你(们)好,Bryan

    您可以确认其他查询吗?

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    尊敬的 Danny:

    很抱歉、我没有意识到您在之前的帖子中有其他问题。 您提供的解释是有道理的。

    您能否详细说明您需要哪些帮助?

    布莱恩

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    你(们)好,Bryan

    我想让您回顾一下我所做的电路图是否正常工作。
    -AD8226位于 ADS1158前面
    - ADC 的功率为+-2.5V

    如果此原理图有问题、请告知我
    我将进行反思

    谢谢你

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    尊敬的 Danny:

    我不确定您是否打算在之前的帖子中包含原理图、但我拥有的唯一原理图不包含 AD8226。 放大器的用途是什么? 您是否每通道使用1个 AD8226? 如果是这样、对 INA、电阻分压器和 SE 至差动转换级的需求是什么?

    使用+/- 2.5V 电源时、只要您保持在使用双极电源的 ADC 工作条件内、就不会出现任何问题。 例如、如果您要使用双极电源、REF5040将不可用。

    布莱恩

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    你(们)好,Bryan

    此电路图是测量12通道 EMG 的产品。
    每个通道使用两个+/-电极
    本产品通过 AD8226接收2种不同的肌肉运动值(+/- 2个电极值)。
    然后、两个电极之间的电压差被传输到 ADS1158。
    两个电极之间的电压差被认为是正值、但可能是负值、因此电路由+/- 2.5V 电源构成。

    不应该这样做?
    或者是否需要配置2个 ADS1158以直接接收每个通道的2个电极?

    如果您认为当前电路配置有问题、我希望您能分享参考文档。

    谢谢你

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    尊敬的 Danny:

    感谢您进一步说明您正在做什么。

    许多生物电势测量(EMG、EEG、ECG)需要同时对输入进行采样-您的系统能否接受多路复用输入?

    此外、INA 之后的电阻分压器的用途是什么? 通常、EMG 信号是非常低的电压、例如10mV、因此我想知道为什么您在使用 INA 增益后需要对输入进行分频? 在某个时间点、进一步的增益不会产生任何明显的好处、而电阻器增加的噪声实际上可能会使您的系统变得更糟。

    ADS1194、ADS1196和 ADS1198等器件专为生物电势测量而设计。 它们是具有低噪声 PGA 的同步采样 ADC、用于增益低电平信号。 您可以将 ADS1194和 ADS1198用于12x 电极。 这可能是需要考虑的其他事项(但如果您对这些 ADC 有疑问、请开始新的主题)。

    如果您不需要同步采样、并且您可以解释对电阻分压器的需求、那么我相信您的系统可以正常工作。 如果您想要 AD8226的合适替代器件、我还建议您查看 INA826。

    布莱恩

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    你(们)好,Bryan

    系统将使用多个输入

    INA 之后、电阻分压器在 ADC 基准电路中就位。
    因此它仅连接到0r。
    如果电流电路图没有问题、我稍后会将其删除。

    感谢您介绍 ADS119x 产品
    我最初查看过它、但无法实现12ch、因此我选择了 ADS1158。
    由于尺寸问题、目前不考虑使用两个 ADS119x。

    INA826看起来与 AD8226类似、让我回顾一下

    但是、我对同步采样有疑问。
    ADS1158将在每个通道中按顺序接收数据并进行处理、ADS119x 是否一次性接收和处理所有通道?
    最好同时接收所有通道并同时处理它们。
    但是、可以认为、如果时间较短、它类似于同步采样、但通道是按顺序输入和处理的

    谢谢你

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    尊敬的 Danny:

    您实际上需要确定您的系统是否需要同步采样(ADS1194、ADS1198)或多路复用(ADS1158)输入。

    正如我在上一篇帖子中所说、我通常希望 EMG 信号同时采样、因为您需要了解肌肉在给定时刻的行为方式。 如果测量之间存在明显的相位延迟、则不清楚肌肉组的实际工作情况。

    在自动扫描模式下、对于1个通道、ADS1158可以23kSPS 的速率进行采样。 对于12个通道、即23kSPS/12x 通道= 1.9kSPS/通道。 这大约为每通道0.5ms、表示两次测量之间的时间。 同样、这由您决定是否适合您的应用。

    布莱恩

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    你(们)好,Bryan

    我认为应该同时对其进行采样、但在设计时考虑到了产品尺寸和各种条件。
    如果我当前的设计没有重大问题、我将使用自动扫描模式。

    对于上述其他问题、您能说什么吗?

    谢谢你

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    尊敬的 Danny:

    我从您之前的帖子中收集到的唯一其他问题是:

    1. 如果电流电路图没有问题、我稍后将移除它[电阻分压器]
      1. 我会移除电阻分压器、只需使用 INA 来增益 EMG 信号
    2. ADS1158 将在每个通道中按顺序接收数据并进行处理、ADS119x 是否一次性接收和处理所有通道?
      1. 是的、正确

    如果我错过了任何内容、请告诉我。

    布莱恩

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    你(们)好,Bryan

    感谢您的进一步回答

    实际上、这是因为我只上传了部分原理图以及您的第一个答案

    然后返回到开头、根据我上传的原理图进行设计、没有问题?

    您第一次回答我的问题

    •  我在 ADS1158的模拟输入上看不到任何输入滤波。 这对于抗混叠可能是必要的
    • 晶体上没有负载电容器。 这些对于确保晶体振荡并实际为 ADC 提供时钟信号尤为重要。 您可以看到  、这是其他 ADS1158 用户遇到的常见挑战、因此请注意对您的电路进行适当的调优。 为了获得最佳性能、我们建议使用外部振荡器、而不是晶体。
    • 自从使用 REF5040后、您似乎要向 VREFP 应用4.096V VREF? 但 VREF 电源仅为2.5V? 如果 AVDD = 2.5V、则 VREFP 上的电压不能大于 AVDD + 0.1V、尽管我不确定您在这里要做什么。
    • 为了获得最佳性能、我们通常建议在 SPI 线路上使用一些较小的串联电阻、通常为30-50欧姆

    我可以忽略这一点吗? 或者询问您是否可以为我们提供其他答案

    谢谢你

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    尊敬的 Danny:

    所有这些注释仍然适用于您的原始原理图。

    在 SPI 线路上使用抗混叠滤波器和串联电阻只是我们大多数器件的一般建议。

    计时和 VREF 注释特定于您的实现和 ADS1158。

    如果没有更新的原理图、我目前没有其他意见。

    布莱恩

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    你(们)好,Bryan

    我将向 SPI 线路添加电阻

    在我按照此电路图操作后、我了解它基本上可以正常工作

    在确认它可以正常工作后、我将继续进行优化。

    谢谢你