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[参考译文] ADS8920BEVM-PDK:构建使用超声波信号进行超声波测量的系统

Guru**** 2385290 points
Other Parts Discussed in Thread: TMDSEVM6657, OPA625
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/895687/ads8920bevm-pdk-building-a-system-for-ultrasonic-measurement-using-ultrasonic-signals

器件型号:ADS8920BEVM-PDK

大家好、  

我已经在论坛上多次写过关于我的项目的几件事。 但是,我想得到一个总的意见,无论我是否正确地推理了几个方面。 我正在研究我的硕士论文、我非常感谢你们的帮助。

我正在使用以下设备:

TMDSEVM6657

DAC80504EVM

ADS8920BEVM-PDK

具有以下数据表的本氏水听器:

e2e.ti.com/.../BII_2D00_7186Datasheet-SO_2300_1109764.pdf

和三个300kHz 超声波传感器:

https://uk.farnell.com/multicomp/mcusd13a300b09rs/transceiver-300khz-13mm-metal/dp/2362690。 

我想使用三个超声波传感器、它们应该传输三个不同的信号。 应使用水听器接收这些信号。 信号应采用300kHz 的调制线性调频脉冲。 我想使用 DSP 生成信号、然后使用匹配的滤波处理接收到的信号、以计算超声波信号和水听器之间的距离。

Matter 中的 DAC 提供输出单极信号、而我的水听器内置了30kHz HP 滤波器、因此我需要一些东西来将单极信号转换为双极信号。 我已被告知 e2e 如何设计该电路。 因此、如果 DAC 的输出为0-2.5V、则 U2B 板的输出将为-10/10V。 我使用此用户指南 https://www.ti.com/tool/TIPD125设计了电路

水听器输出电压为5Vpp 单端。 ADC 具有差分输入。 因此、需要一个用于单端到差分转换的电路。 我还从 e2e 那里得到了一个建议。 使用 此 http://e2e.ti.com/support/data-converters/f/73/p/895475/3310907#3310907 。 电路我会将双极单端输入转换为单极差分输出。 但 ADC 的输出将再次变为双极。

因此、如果我传输双极信号(通过向 DAC 发送单极信号、然后使用定制 PCB 将其转换为双极信号、然后使用这些信号驱动传感器)、我的水听器的输出电压将为-2.5/2.5V、 而单端到差分板将为幅值为0/5V 和-5/0V 的输出单极信号提供信号。   然后、我将作为 DSP 输入的转换信号的振幅将为-5/5V。

下面是说明的系统的小图像:

 我是否充分理解了所有这些内容?

我最初的想法是在 DSP 中为我要传输的信号设置三个 LUT。 我使用这些信号在 DAC 输出上发送它们、但也使用匹配的滤波将它们与接收到的信号相匹配。 但是、如果我需要向 DAC 发送单极信号、并且接收到的信号是双极的、那么这意味着我应该将6个信号存储为 LUT。 单极和双极版本。  您认为这是正确的吗?

您知道吗?我如何检查 C6657是否具有足够的存储空间来支持以1MHz 采样持续时间为5ms 的6个信号?

此外、我认为 Matter 中的 DAC 无法同时生成三个不同的信号。 它可以通过 SPI 同时更新输出值、但使用相同的值。 因此、为了在三个输出上生成三个不同的信号、我应该在它们之间有一些时间延迟?

请告诉我您的想法。 我在这方面的工作没有得到任何的全面支持,我在这方面遇到了很多问题。 E2E 基本上是我唯一的源帮助。

此致、

Dejana

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    尊敬的 Dejana:

    如您所述、您的水听器将在满量程时产生5Vpp 信号。  不过、我查看了数据表、似乎可以通过单个9V 直流电源为其供电。  在这种情况下、输出将具有共模直流电压、可能约为1/2电源电压或4.5V。  对于满量程信号、您将获得2V 至7V 的单极输出、或5Vpp 加上4.5V 共模电压。  在任何情况下、根据前端信号调节电路的缩放方式、这将产生一个有符号二进制代码、对应于水听器2V 输出的负满量程、对应于7V 的正满量程、以及一个针对4.5V 的零代码。

    如果您可以与水听器制造商确认在由单个9V 电源供电时产生的确切输出电压、我可以将单端电路修改为差分电路以适应这种情况。

    您始终可以将 ADC 的带符号二进制代码转换为单极代码、即0至65535十进制、负满量程转换为正满量程、只需将32768添加到结果中即可。

    关于 DSP 的功能、我建议在 DSP 论坛上单独发表这些问题。  支持这些器件的应用工程师将能够提供最准确的信息。

    此致、
    Keith Nicholas
    应用工程师
    精密 ADC 应用

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    您好、Keith、

    感谢您的回答。

    我将与水听器制造商核实输出电压、然后返回给您。

    内置的前置放大器是 BII- 1092、它具有30kHz 高通滤波器。 -   https://www.benthowave.com/products/Specs/BII-1090Datasheet.pdf

    此外、我一直在研究 ADS8920BEVM 的原理图、我认为为了扩展信号路径带宽、我需要调整有源低通滤波器的参数、以便能够发送300kHz 信号。 目前、带宽为160kHz (用户指南的 P6)。 也许只是将放大器 OPA625反馈处的电容器更改为 pF 范围。 我已经有了具有相应尺寸的18pF 电容器。

    此致

    Dejana

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    编辑:  

    我 向水听器制造商查询了输出电压、但他们很粗鲁。  

    最大输出 Vo 最大值:(电源电压–3.4) Vpp

    输出是交流耦合的。 输出波形中没有直流电。

     

    电缆:

    20°C 时的最大电阻:223 Ω/km

    由于输出为交流耦合、因此我不需要担心外部源阻抗 Rs 及其与电阻 R1的匹配(p7用户指南2.2.2输入共模跳线配置)?

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    尊敬的 Dejana:

    您可以将反馈电容器 C31和 C42从1000pF 降低到470pF、从而使带宽加倍。

    此致、
    Keith