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[参考译文] ADS1261：对等审阅原理图和伪代码

admin
Guru**** 1624225 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1261, TMUX1511, REF5050, ADS1261EVM, TPS7A47, TPS731
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/896596/ads1261-peer-review-of-schematic-and-pseudo-code

器件型号：ADS1261
主题中讨论的其他器件： TMUX1511、 REF5050、 TPS7A47、 TPS731

尊敬的霍尔先生

感谢您过去在该部分提供的帮助。  正如我之前提到的、我在这个项目上犯了一些设计错误。  更正了设计错误后 ，我准备再次旋转此 PCA。  我不知道 TI 的员工是否会这样做、但如果可以的话、我非常希望对所附原理图和伪代码进行设计审查。  我的错误已经使我们付出了很多金钱，我想避免重复。  

简要说明： 我将使用 TI 参考 "使用 ADS1261集成交流激励模式移除系统偏移和漂移 sbaa290"作为设计指南。  我测量的是三个方面：激励电流、电桥电源电压和电桥输出电压。  我使用5Vdc AVCC 作为激励电流和 电桥电源电压测量的基准、使用电桥电源电压作为电桥输出电压测量的比例基准。   请参阅随附的。  我们非常感谢所有的评论和更正。  谢谢你。

e2e.ti.com/.../Dennis_5F00_Test_5F00_2_2D00_2.pdfe2e.ti.com/.../ADS1261-Pseudo-Code-for-AC-Excitation.docx

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    TI__Guru**** 1624225 points
    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 Dennis：

    当然、我可以查看您的原理图。

    不过、有一个快速问题...标称电桥阻抗是多少？ 它通常是1k Ω 负载(相对于激励源)吗？

    以下是我的评论：

    • AIN2和 AIN3信号似乎相反...
      TMUX1511仅在 相应 SEL 引脚处于高电平(由!ACX1和!ACX2 GPIO 信号控制)时才会连接源极和漏极引脚、 并且+Bridge_EXC_1和-Bridge_EXC_1信号将连接到 GND 或 AINCOM

      下面是交流激励图以及 ADS1261在基准电压极性方面的预期...
      • 在第1阶段、！ACX2将为高电平、从而导致+Bridge_EXC_1 = GND 和 -Bridge_EXC_1 = AINCOM、因此基准电压似乎对 ADS1261具有负极性。


    • AVSS 和 DGND 引脚似乎缺少连接...
      在单极电源配置中、AVSS 和 DGND 引脚必须连接在一起(理想情况下、也将共用同一接地层)。  

    • 我不建议使用 REF5050为 ADS1261供电...
      REF5050有限的10mA 输出驱动电流将不足以满足要求、当以这种方式配置电路时、我们已经看到 ADC 的性能问题。 我建议使用能够提供至少100或150mA 输出电流的 LDO 为 ADC 和电桥供电。

    • 避免在 IC 电源引脚上使用电感器...
      电感器可以扼流 IC 的电源电流、有时会产生性能问题(尤其是对于可能具有快速瞬态电流的数字或混合信号 IC)。 此外、电源引脚通常具有大型去耦电容器、这些电容器可能会形成 LC 谐振器并在电源引脚上产生振荡、而不是用作二阶 LPF。

    • 考虑使用5V 电源作为电桥的激励电压...
      您通常可以使用 ADC 的 AVDD 电源来激励电桥。 电桥上的较大压降将为 ADC 提供更大的输入电压、并可能提高灵敏度和分辨率。
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    TI__Guru**** 1624225 points
    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。

    尊敬的霍尔先生

    感谢您的回答。  对您的观点：

    不过、有一个快速问题...标称电桥阻抗是多少？ 它通常是1k Ω 负载(相对于激励源)吗？

    桥是一个3.5K 桥。  所有腿部均为3.5K。  这当然是最佳的。  实际值在每个传感器的校准表中指定。  这些传感器是高精度传感器、每个传感器都随附完整的校准表。  

    AIN2和 AIN3信号似乎相反。

    DAM、我第一次纠正了它。  当我查看我的设计时、我认为我误解了时序、因此我颠倒了信号。  因此，我正确地理解了这一点，当交流激励开始时，!ACX1变为低电平。  它不会从高电平开始。

    AVSS 和 DGND 引脚似乎缺少连接。

    AVSS 和 DGND 引脚均连接到同一接地层。

    我不建议使用 REF5050为 ADS1261供电。

    我之所以选择 REF5050、是因为它的精度和稳定性。  当我阅读 ADS1261规格时、我认为它消耗的最大电流大约为7mA (请参阅规格表的第10页)。  您认为 ADS1261将消耗多少电流？  您是否有推荐的 LDO？  PCA 和传感器将在15°C 至55°C 的环境室中进行测试  我正在尝试设计一个非常安静和稳定的数据采集系统。

    避免在 IC 电源引脚上使用电感器。

    我理解您的说法。  建议将电感器放置在里面、以帮助 滤除来自两个 SMPS 的高频噪声、但根据您所说的内容、我将移除电感器。

    考虑使用5V 电源作为电桥的激励电压。

    如果要保持校准精度、工厂规格要求1mA 电流驱动。  我理解拥有更大动态范围的愿望。  这是我尝试在数据采集系统中实现最大化的其中一个因素。  但是、制造商表示、在超出其建议限值的情况下运行会使传感器处于非线性响应中。  

    除了硬件审核之外、我真的很感激、我的伪代码是什么？  它看起来是正确的吗？  

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    TI__Guru**** 1624225 points
    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 Dennis：

    [引用用户="Dennis McGlumphy"]

    不过、有一个快速问题...标称电桥阻抗是多少？ 它通常是1k Ω 负载(相对于激励源)吗？

    桥是一个3.5K 桥。  所有腿部均为3.5K。  这当然是最佳的。  实际值在每个传感器的校准表中指定。  这些传感器是高精度传感器、每个传感器都随附完整的校准表。  

    [/报价]

    好的、我要求知道电桥上的压降是什么、并检查是否会超出 ADS12FET 的 IDAC 合规范围(即 VAINCOM 不能超过 AVDD - 1.1V 、IDAC 才能工作)。 由于 IDAC1上具有3.6kOhm 的负载、因此您具有0.3V 的余量。

     

    [引用用户="Dennis McGlumphy"]

    AIN2和 AIN3信号似乎相反。

    DAM、我第一次纠正了它。  当我查看我的设计时、我认为我误解了时序、因此我颠倒了信号。  因此，我正确地理解了这一点，当交流激励开始时，!ACX1变为低电平。  它不会从高电平开始。

    [/报价]

    如果您对要连接的信号有任何疑问、可以考虑在 TMUX1511前面添加电阻器、以便在需要时重新连接 ACXn 信号；类似于 ADS1261EVM 上提供的选项。

     

    [引用用户="Dennis McGlumphy"]

    我不建议使用 REF5050为 ADS1261供电。

    我之所以选择 REF5050、是因为它的精度和稳定性。  当我阅读 ADS1261规格时、我认为它消耗的最大电流大约为7mA (请参阅规格表的第10页)。  您认为 ADS1261将消耗多少电流？  您是否有推荐的 LDO？  PCA 和传感器将在15°C 至55°C 的环境室中进行测试  我正在尝试设计一个非常安静和稳定的数据采集系统。

    [/报价]

    7mA 是平均直流电流消耗、但数字瞬变可能会瞬间超过7mA。 例如、在加电期间、我观察到瞬时电流振幅为50mA 或更高。

    ADS1261EVM 使用了低噪声 TPS7A47、但我认为此列表中的任何 LDO 都可以： LDO 参数搜索结果。

     

    [引用用户="Dennis McGlumphy"]

    考虑使用5V 电源作为电桥的激励电压。

    如果要保持校准精度、工厂规格要求1mA 电流驱动。  我理解拥有更大动态范围的愿望。  这是我尝试在数据采集系统中实现最大化的其中一个因素。  但是、制造商表示、在超出其建议限值的情况下运行会使传感器处于非线性响应中。  

    [/报价]

    由于电池被指定用于电流激励、我将坚持使用 IDAC 激励。

    我希望电桥的标称阻抗为1kOhm、电桥上的压降仅为1V。 但是、在3.5kOhm 负载和1mA 激励下、您更接近最大5V 基准输入。

     

    [引用用户="Dennis McGlumphy">除了硬件评论之外、我真的很欣赏我的伪代码是什么？  它看起来是正确的吗？  [/报价]

    我看不到任何有关伪代码的问题、但只需对其进行两个简短的评论...

    • [常规设置]交换 AIN2/AIN3后、您可能需要修改默认 GPIO 输出电平、以便将 AIN3设置为高电平。

    • [测量励磁电流]如果您决定将模拟电源用作基准源、这不是问题；但是、由于 IDAC 电流是从内部基准获取的、因此如果您使用内部基准源、则会有更比例的测量。

      此外、如果由于某种原因未启用内部基准、您将在使用内部基准(使用模拟电源作为基准源时、 如果内部基准关闭、您将看不到 REFL_ALM -但您当然仍会看到该误差反映在接近0mA 的电流结果中)。

    我建议检查的最后一点是确定 PGA 输入/输出范围是否存在任何问题...

    我不知道您希望从电桥测量的最大输出电压、但您需要确保在16V/V 增益下、 VOUTN (即 PGA 负输出电压、如下图所示)不会降至 AVSS + 0.3V 以下并导致 PGA 输出饱和。 由于电桥的共模输出电压在1.75V (3.5kOhm * 1mA/2)时偏置到接近 AVSS 的位置、因此 AVSS 侧的输入摆幅范围不大、只要 PGA 在 AVSS 侧不饱和、 AVDD 侧应具有足够的范围。

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    TI__Guru**** 1624225 points
    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。

    尊敬的霍尔先生

    好的、我要求知道电桥上的压降是什么、并检查是否会超出 ADS12FET 的 IDAC 合规范围(即 VAINCOM 不能超过 AVDD - 1.1V 、IDAC 才能工作)。 由于 IDAC1上具有3.6kOhm 的负载、因此您具有0.3V 的余量。

     下面是压力传感器的更完整说明。  传感器是一个绝对压力传感器、范围为0 bar 至3 bar。  0 bar 时的电桥输出为0伏、3 bar 时为140mv。  我已使用 ADS1261设计工具确保 PGA 输出在基准电压范围内、该基准电压范围应为3.5伏。  我认为这是可以的。  请你的想法。

    如果您对要连接的信号有任何疑问、可以考虑在 TMUX1511前面添加电阻器、以便在需要时重新连接 ACXn 信号；类似于 ADS1261EVM 上提供的选项。

    考虑到交流激励连接、我认为我已经了解了所有内容。  但无论如何都将接受您的建议。

    7mA 是平均直流电流消耗、但数字瞬变可能会瞬间超过7mA。 例如、在加电期间、我观察到瞬时电流振幅为50mA 或更高。  ADS1261EVM 使用了低噪声 TPS7A47、但我认为此列表中的任何 LDO 都可以： LDO 参数搜索结果。

    正如我之前所说的、我正在尝试构建一个非常安静和精确的系统。  TPS7A47足够安静、但精度(2.5%)是不可接受的、规格表甚至没有列出 TC。  我想我将使用 TPS731。  我过去使用过它、结果正常。  您对该稳压器有何看法？  

    [测量励磁电流]如果您决定将模拟电源用作基准源、这不是问题；但是、由于 IDAC 电流是从内部基准获取的、因此如果您使用内部基准源、则会有更比例的测量。

    可以了。  我认为使用内部基准会更好。  输入将是刻度的较大百分比。  这应该会更好。  这是正确的想法吗？

    我不知道您希望从电桥测量的最大输出电压、但您需要确保在16V/V 增益下、 VOUTN (即 PGA 负输出电压、如下图所示)不会降至 AVSS + 0.3V 以下并导致 PGA 输出饱和。 由于电桥的共模输出电压在1.75V (3.5kOhm * 1mA/2)时偏置到接近 AVSS 的位置、因此 AVSS 侧的输入摆幅范围不大、只要 PGA 在 AVSS 侧不饱和、 AVDD 侧应具有足够的范围。

    正如我在上面描述的传感器、 请检查我的计算是否正确以及我是否正确使用了设计工具。  感谢你的所有帮助。