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[参考译文] ADS1148：ADC 读数不够精确

admin
Guru**** 2392905 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1148, ADS114S08, LM7705

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/923339/ads1148-adc-reading-not-accurate-enough

器件型号：ADS1148
主题中讨论的其他器件： ADS114S08、 LM7705

我使用 ADS1148 测量分压器的电压、但我没有得到预期的读数。

我已将5V 用于 DVDD 和 AVDD。 我测量的是 AIN0和 AIN1之间的电压。 AIN1接地。

我使用的外部基准电压为4.09。

出于某种原因、我得到的值接近预期读数、但不够接近。

电压 预期的 ADC 测量的 ADC 误差
0.027. 216 221. 2.31%
0.444 3557. 3552. -0.14%
2.04 16343 16329 -0.09%
3.64 29162. 29018 -0.49%
4.06 32526 32134. -1.21%

随着电压接近限值的两端、误差会变得更大。

我已经在代码开始处进行了自偏移校准。 无增益校准。

这对于 ADS1148是正常的吗？ 我有没有做错了？

  • 0
    TI__Guru**** 2392905 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、Yulin、

    ADS1148具有共模输入限制、在使用单极模拟电源(+5V 和 GND)时、该限制不允许将器件作为单端输入配置进行连接。  由于无法一直驱动到电源轨、因此与 PGA 相关的线性问题。  在测量中、您的输入连接到 GND、这违反了输入范围。

    我建议查看 ADS114S08、它在进行单端输入测量时可以绕过 PGA。

    此致、

    Bob B

  • 0
    TI__Guru**** 2392905 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 Bob：

          感谢您的回答。 我已经在电路中添加了一个 LM7705、该电路将为 AVSS 引脚提供-0.232 V 的电压。 这应使其成为双极电源类比。

    我两端的误差仍然超过0.5%。 有什么想法为什么？

    电压 预期的 ADC 测量的 ADC 误差
    0.027. 216 223. 3.24%
    0.444 3557. 3563. 0.17%
    2.04 16343 16385. 0.26%
    3.64 29162. 29106. -0.19%
    4.06 32526 32247 -0.86%

    在使用与 ADS1148相同的 PCB 尺寸进行单端输入测量时、是否有任何其他芯片可以绕过 PGA？  

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    TI__Guru**** 2392905 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、Yulin、

    遗憾的是、没有其他16位 ADC 与 ADS1148采用相同的封装。  LM7705应该像我之前试验过这个器件一样工作。  您可以将原理图发送给我吗？

    如果您的电压源有噪声或外部基准有噪声、则返回的 ADC 代码将直接受到影响。  是否可以发送正在使用的寄存器设置？  您可以共享多个测量点吗？  我希望看到至少128个连续和连续样本来确定噪声级别。

    您如何确定输入电压？  您将使用什么作为电压源？  您将什么用作电压基准源？  由于前2次测量被6个代码关闭、可能会出现一些偏移误差。  此外、似乎还存在一些增益误差、并且上电压测量值的代码比预期的要少。  

    外部基准最大值为 AVDD-AVSS -1V、非常接近裕度。  您能否尝试使用较低输入电压的内部基准来查看它们是否跟踪到不同的电压？

    此致、

    Bob B

  • 0
    TI__Guru**** 2392905 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 Bob：

    感谢您的回答。 这是原理图。 我使用的是 MCP1541、它提供4.096v 基准电压。  输入电压使用来自 TSR 1-2450的5伏电压、我将使用万用表 BM907测量输入电压。  

    以下是寄存器设置。

    ADS_SDATAC_MODE ()；//停止连续读取数据模式。

    ADS_REG_WRITE (0x02、0x00)；//MUX1外部基准4.096V 已使用
    ADS_REG_WRITE (0x03、0x00)；//SYS0 5 SPS

    ads_offset_cal()；//系统偏移校准

    ADS_REG_WRITE (0x00、0x01)；//MUX0 AIN0+&AIN1-

    ADS_Sync ()；//同步 ADC 转换。

    我尝试使用内部基准作为 ADC 的输入、ADC 值非常准确(16383)。

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    TI__Guru**** 2392905 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、Yulin、

    通常、我建议使用自偏移校准、而不是系统偏移校准。  这将是一个噪声更小的输入、您不必提供外部短路。  除非输入存在由系统输入引起的偏移、例如外部运算放大器偏移、否则发布系统偏移校准没有任何优势、这是一个更复杂的过程、并且容易出错、因为您必须在输入端提供正确的短路或0V。

    这是一个很好的测试、使用内部基准作为测量点、因为这样可以排除电源和基准噪声。  然而、分流稳压器确实具有一些输出电压纹波和变化。  因此、在计算预期计数时、请确保您知道基准的确切输出电压。

    如果您使用5V 电源作为分压器的输入、则直流/直流转换器会产生一些纹波电压。  通常、我们建议在直流/直流转换器之后使用 LDO 来清除任何纹波电压、但由于您使用的直流/直流转换器的输出为5V、这将会更加困难。  通常、我们首先将电压调节至约5.5V、然后 LDO (或其他一些线性稳压器)将电压降至5V。  您可能希望使用示波器监视输入、以确定噪声量。  当您使用5sps 时、大部分纹波/噪声应平均化。

    我认为此时您的最大问题是您使用的电压表。  此手持式仪表存在一些直流精度问题、根据所使用的输入范围、相对于 ADC 输出而言、这可能会非常重要。  如果直流精度为+/- 0.6%、那么在600mV 电平下、您可以看到+/- 3.6mV 的测量误差以及6V 刻度+/- 36mV 的测量误差。  因此、仪表的精度完全在您从 ADC 获得的测量结果范围内。  此外、与 ADC 输出响应相比、很难确定仪表平均的结果。

    如果找不到更精确的电压表、最好使用0.01%的精密电阻器并根据 Vin (Resistor2/(Resistor1+Resistor2)以这种方式计算电压。  即使使用这种方法、在测量 Vin (或5V 电源)时也会出现一些误差、但这应该在直流/直流转换器输出的限制范围内。

    此致、

    Bob B