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[参考译文] ADS124S08称重传感器问题：分辨率和布局问题

admin
Guru**** 2379800 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1243, ADS124S08, ADS1018, ADS114S08
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/953524/ads124s08-load-cell-questions-resolution-and-layout-concerns

主题中讨论的其他器件：ADS1243、 ADS124S08、 ADS1018、 ADS114S08

您好、Bryan、

感谢您的宝贵意见。

对于第1点：我了解您的信号来自何处、但正如我提到过的、我的输入信号的最大摆幅为+6.25mV 至-6.25mV。 将其乘以128x 的增益将得到+/-800mV。 如果我使用激励电压作为 Vref、即5V、那么我只使用满量程的~1/6部分。 因此、我的想法是提供1.25V 的稳定外部 Vref、以便更好地利用该范围。

对于第2点：好的。 我要将其放置在 ADC 芯片附近。 但是、正如我提到的、SCLK 和 DIN 来自 MCU、如果目的是减少振铃、通常会将电阻器放置在信号源附近。 您可以重新思考。

谢谢、

Siddharth

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    TI__Guru**** 2379800 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。

    您好 Siddharth、

    由于我们开始讨论不同的 ADC (ADS124S08而不是 ADS1243)、我拆分了这个线程。 您可以在此处引用原始主题： https://e2e.ti.com/support/data-converters/f/73/t/946419

    对于#1、您需要考虑使用非比例基准来获得更大的动态范围是否比使用比例电压的优势更重要。 您的目标是什么负载单元分辨率？ 我看到您的最大输出信号为6.25mV、因此它有助于了解您需要多大的精度才能解析该最大输出。 这将告诉您所需的动态范围、如果使用较低的基准电压、实际上会使您受益。

    另外请记住、基准噪声随输入信号而变化、因此您使用的满量程范围越大、系统中的基准噪声就越大。

    对于#2、与其说是信号线的振铃、不如减小边沿的上升/下降时间。 器件内部的急剧上升和下降时间可能会在 ADC 内引起额外的噪声(主要来自 SCLK)。  由于迹线电感/电容会产生一些振铃、并且由于驱动源不匹配和 CMOS 输入的高阻抗不匹配、必然会产生一些驻波。  您可以尝试通过降低微控制器推挽输出的驱动强度来解决此问题。 许多 ARM 器件具有此功能、但并非所有微控制器都具有此功能。 另一种方法是添加一些串联电阻以限制电流、从而改变驱动源的充电/放电能力、并在该过程中使边缘变慢。

    您的 MCU 是否离 ADC 很远？ 否则、无论采用哪种方法、电阻器放置都可能不是问题。 ADC 和 MCU 之间是否有数字隔离器？ 如果是、隔离器充当驱动源、因此您仍然需要将电阻器放置在靠近 ADC 的位置。 这正是 EVM 上的情况、因为 MCU 位于电平转换器和 ADC 之间。 在本例中、我们希望允许客户使用他们选择的外部 MCU 进行评估、因此电阻器放置在更靠近 ADC 的位置。

    希望这一切都有意义。 如果您有与这些主题无关的其他问题、请开始新主题、我们将为您提供支持。

    布莱恩

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    TI__Guru**** 2379800 points
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    您好、Bryan、

    感谢所有输入。 我的大多数问题现在都很清楚。

    1：对于 ADC 的分辨率，我的要求是测量 2mBar 压力，对应于~0.29mV。 因此、最好将1.25V 用作外部 Vref。

    谢谢、

    Siddharth

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    TI__Guru**** 2379800 points
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    您好 Siddharth、

    只需确认一下、您的电桥的输出为6.25mV、您只需要以0.29mV 的分辨率进行测量？ 因此、如果2mBar 的步长= 0.29mV、则满量程输出仅为~43mBar？ 也许我在这里误解了一些内容、但如果是这样、您很可能不需要24位 ADC 来满足此应用的需求。 即使是像 ADS1018这样的12位 ADC、其输入范围设置也为+/-256mV、LSB 大小为0.125mV、远低于您的信号要求。

    布莱恩

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    TI__Guru**** 2379800 points
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    您好 Brian、

    很抱歉、我没能告诉您、o.29mV 是在应用128x 的增益后的值。 因此、我们需要捕获0.29mV/128的最小信号。

    希望这能消除您的疑虑。

    谢谢、

    Siddharth

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    TI__Guru**** 2379800 points
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    感谢 Siddharth 将其清除。 这确实会产生影响。

    但是、即使这样、您也会看到0.29mV/128 = 2.3uV 的分辨率。 如果您查看 ADS114S08数据表(ADS124S08的16位版本)中第22页的噪声表、可以看到、在较低的数据速率(<100SPS)和较高的增益(>32)下、您仍然会得到<2.3uV (RMS 或 PP)的噪声水平。

    因此、根据您的规格、您将能够解析需要测量的最小(2.3uV)和最大(6.25mV)信号。 这意味着即使使用5V 基准电压、16位 ADC 也足以满足您的应用需求。

    您是否选择比例式5V 基准的分立式1.25V 基准取决于您、但我想确保您拥有尽可能多的信息、以便做出最明智的决策。

    布莱恩

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    TI__Guru**** 2379800 points
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    您好、Bryan、

    感谢您提供宝贵的信息。 目前、我将继续使用 具有24位 ADC 的1.25V Vref。 我的数据速率要求是200SPS。 因为我需要对3个负载单元进行采样、每个单元的数据速率至少为60Hz。  

    谢谢、

    Siddharth

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    TI__Guru**** 2379800 points
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    您好 Siddharth、

    听起来不错！

    如果您有与本主题无关的其他问题、请开始新主题、我们将为您提供支持。

    现在、我将认为此主题已解决。

    布莱恩

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    TI__Guru**** 2379800 points
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    您好、Bryan、

    最后一个问题是、如果我使用1.25V 的外部基准、我可以将 AVDD 用作3.3V 而不是5V？ 我的意思是、由于我的输入摆幅很小、因此3.3V 的 AVDD 是最佳选择。

    您是否预见到这方面的任何问题？

    谢谢、

    Siddharth

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    TI__Guru**** 2379800 points
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    您好 Siddharth、

    是的、您可以在 AVDD = 3.3V 时使用 VREF = 1.25V。 只需确保差分和绝对基准电压输入符合下面表7.3中突出显示的数据表建议。

    另外请记住、如果 REFN 接地(AVSS)、则应禁用负基准缓冲器。

    布莱恩