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[参考译文] ADS1243:信号衰减。 正确的数据速率是多少

Guru**** 2540720 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1243, ADS124S08, ADS1235, ADS124S06

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/946419/ads1243-signal-getting-attenuated-what-is-the-correct-data-rate

器件型号:ADS1243
主题中讨论的其他器件: ADS124S08ADS1235ADS124S06

您好!

我使用函数发生器来提供0-100Vp 的正弦波输入、并尝试查看当我以9Hz 频率读取特定通道时、ADC 输出端的信号重建是如何发生的。 对于0.5Hz 和1Hz 的信号频率、信号结构看起来相当不错、但当我看到2Hz、3Hz 和4Hz 的波形时、我会看到一些周期的峰值出现一些衰减。 我想知道这背后的确切原因是什么。 是我的数据速率(9Hz)对于2-4Hz 输入信号来说太慢、还是 ADC 内的正弦滤波器的结果。 在这种情况下,重建2-4Hz 信号所需的数据速率是多少。 本实验用于模拟传感器输出在3Hz 或4Hz 时变化的实际系统场景。随附的是0.5Hz、1Hz、2Hz、3Hz 和4Hz 的波形。

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    您好 Siddharth、

    您看到的现象是奈奎斯特采样定理的结果、其中采样频率必须至少是所测量信号频率的2倍、才能精确测量输入信号的频率。 虽然2x 是绝对最小值、但为了准确重现输入信号、可能需要以大于倍数(5倍、10倍等)进行采样。  

    如果您尚未观看、我们有关 ADC 的 TI 高精度实验室系列可能会有所帮助:

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    尊敬的 Alex:

    感谢您的建议。 我还期望有同样的限制。 您能为我推荐一些能够满足我要求的 TI 器件吗?

    基本上、我的要求如下:

    我必须读取3个负载单元传感器 (差分输出;6个通道)、并且我期望输入信号的最大频率约为4-5Hz。

    我的称重传感器的满量程输出为1.25mV/V。我目前提供的励磁电压为5V、这意味着我的 FSO 为6.25mV。 因此、与 ADS1243中的电压基准类似、使用1.25V 作为电压基准、测量范围应为+1.25V 至-1.25V、这是我的最佳选择。

    3、最好使用兼容3V3的数字 SPI 接口。

    我也在探讨 TI 的其他 ADC、但您的建议将非常有帮助。

    谢谢。

     

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    您好 Siddharth、

    如果您尚未看到该器件、我建议您查看 ADS124S08系列器件。 我已向一位同事发送电子邮件、该同事也可能会推荐其他设备。  

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    您好 Siddharth、

    此类应用的另一个选择是 ADS1235、这是一款比 ADS1243新得多的 ADC。 ADS1235专为高精度电阻式电桥测量而设计。

    ADS1235可使用比例参考配置测量多达3个负载单元、如下图所示(来自其他2个桥的4条信号线将连接到 AIN0 - AIN3、而所有感测线路将连接到 REFP0和 REFN0)。 该参考配置可提供最佳性能、因为激励电压的任何变化在输入信号和基准中都显示相同、因此可以抵消。 这也消除了对分立式基准电压的需求。

    ADS1235具有1、64和128的增益选项、因此您可以使用128V/V 选项将6.25mV 的输入信号增益提高到可能的最大值。 在 G =128且数据速率极低(<20SPS)的情况下、您可以根据 ADS1235数据表中的表1预期实现<20nV (RMS)的噪声性能。

    此外、ADS1235可以支持2.7V 至5V DVDD、但下图显示了5V DVDD 连接。 因此、这也满足您的3.3V 要求。

    如果您对此器件有任何疑问、请告诉我。

    布莱恩

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    谢谢 Brian。 我将详细介绍数据表。 此外、我还将看到 TI 很少有其他器件需要进行比较。  

    我将告诉您我的选择偏好、并希望获得您的同意。

    谢谢、

    Siddharth

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    尊敬的 Alex:

    我决定使用 ADS124S08、因为它完全符合我的要求。 我还查看了数据表和评估套件、并有以下疑问:

    1.我的设计中的称重传感器激励电压为5V、灵敏度为1.25mV/V 因此、增益为128x 的最大电压摆幅应为+800mV 至-800mV。

    因此、我计划使用1.25V 的外部基准。 此外、AVDD 为3.3V。 请告诉我这是否正常。

    在评估套件中、SCLK 和 DIN 线路的串联电阻47E 放置在 ADC 芯片附近。 您是否认为它需要放置在 MCU 附近、因为信号源是 MCU 而不是 ADC。 我相信这些串联电阻的目的是限制任何电流和振铃。 请告诉我您的想法。

    3.在数据表中,如果 GPIO 引脚配置为输入或输出,建议不要使其保持悬空。 如果我将它们配置为模拟输入、是否可以将它们保持悬空、因为我不使用它们。

    4.我是否可以使 AINCOM 引脚保持悬空、因为我不使用它、或者我可以将它接地。 请建议。

    谢谢、

    Siddharth

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    您好 Siddharth、

    让我帮助回答以下问题:

    1. 通常在称重传感器应用中、激励电压用作基准电压。 此参考配置称为比例式参考、如上一篇文章中的图84所示。 请注意 SEN+和 SEN-线路如何连接到 REFP0和 REFN0。 这是该系统的推荐配置、因为激励电压的任何变化都将出现在信号和基准中、并将被抵消。
    2. 正确、这些电阻器用于限制通信线路上的振铃/过冲。 它们应靠近 EVM 上实现的 ADC 放置。
    3. ADS124S08数据表针对未使用的 GPIO 引脚给出了以下说明:"对于 ADS124S06上未使用的 GPIO 引脚、将 GPIOCON 寄存器保持为默认寄存器值、并按照与未使用的模拟输入相同的方式连接这些 GPIO 引脚"。 将 GPIOCON 寄存器设置为这样、可将引脚配置为模拟输入、您可以将其保持悬空
    4. AINCOM 与任何其他模拟输入类似、它本可以称为 AIN12。 因此、对于未使用的模拟输入、请遵循数据表指南

    布莱恩

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    您好 Bryan、

    感谢您的宝贵意见。  

    对于 poin 1:我了解您的来源。 但是、如果我使用 AVDD 作为5V 的 Vref、那么我只使用满量程的1/6。 相反、如果我使用1.25V 稳定外部电压基准、则比例利用率会高得多。

    对于第2点:我可以将电阻器放置在靠近 ADC 的位置、如评估套件中所示。 但我认为、对于 SCLK 和 DIN 信号、由于源是 MCU 而不是 ADC、因此电阻器应放置在 MCU 附近。 您能不能重新思考一下。

    谢谢、

    Siddharth

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    您好 Siddharth、

    请在以下主题中查看我对您问题的回答: https://e2e.ti.com/support/data-converters/f/73/t/953524

    我在我的答覆中向你提出了几个问题,所以请告诉我。

    布莱恩