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[参考译文] ADS8588SEVM-PDK:动态特性输出参数

Guru**** 1812430 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS8588S, ADS8568, ADS8598H
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/948690/ads8588sevm-pdk-dynamic-characteristics-output-parameters

器件型号:ADS8588SEVM-PDK
主题中讨论的其他器件:ADS8588SADS8598HADS8568

在 ADS8588SEVM 的测试中、我们利用其 GUI -频谱分析窗口来捕获谐波和动态特性输出参数。 我们将在 ADC 输入通道上从 MSO 插入一个理想的5V、50Hz 正弦波信号、并在频谱窗口中获取动态输出参数(SNR、THD、SFDR、SINAD、ENOB 等)、这些参数非常不同且很差。 我们尝试了不同频率的不同输入信号、但仍然无法实现所提到的数据表。 请参阅附件中的测试结果。  

您能不能建议我们如何改进这些动态参数、还是这是 ADC 器件的限制?  

  • 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、Sushil、

    您用于测试的信号发生器是什么? 另外,测试/图片中有两个问题:

    您的信号振幅应接近满量程(FSR)、通常为-0.5dBFS。 在以上两个测试中、信号太小。

    ADS8588S 在每个通道上都有一个内部低通滤波器(LPF)、其带宽在+/-5V 范围内为16kHz、在+/-10V 范围内为24kHz、因此您不能像在第二张图片中那样使用在+/-5V 范围内为12kHz 的高频信号。 否则、肯定会因为信号降级和失真而导致交流性能变差。

    此致、

    戴尔

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    尊敬的 :  

    我是 Sushil 的同事。 正如 Sushil 提到的、我们将从 Keysight 的 MSO20xx 系列信号发生器生成幅值为5Vpp 的输入信号。 (即+2.5V 和-2.5V)。 我们使用示波器通道交叉检查了相同的信号、结果非常好。 现在来谈谈您的观点、  

    [引用用户="Dale Li"]

    您的信号振幅应接近满量程(FSR)、通常为-0.5dBFS。 在以上两个测试中、信号太小。

    [/报价]

    您是否意味着我们应该进一步增大信号振幅? TI 的芯片组无法捕获5Vpp 信号? 基本而言、我们需要了解 TI 生成的信号衰减的原因。 它是高频吗? 或其他事了吗?  

    我要问的第二个问题是-当我们增加输入信号的频率时、即使 dBFS 显著下降、SNR、SINAD 和 ENOB 也在增加。 如果频率接近-3dB 带宽频率、SNR 和 ENOB 是否不会降低?  

    此致、  

    Rahul

     

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    还有一件事、最大值是多少 频率 我们可以使用该 ADC 进行测量? 基本而言、我们的用例是测量线路频率(50Hz / 60Hz)的100次谐波、因此我们是否能够使用 ADS8588或 ADS8598来测量此类谐波、而不会丢失信号细节?  

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    您好、Rahul、

    我在 Keysight 的网站上找不到以 MSO20开头的信号发生器、我认为 MSO20xx 是一个示波器、而不是信号发生器。 在测试 ADC 时、必须确保 信号发生器的性能优于 ADC、例如 THD 至少优于10dB。 ADS8588S 的 THD 规格在数据表中为-114dB、因此 信号发生器的 THD 规格应小于-124dB。  此外、 示波器是在时域中检查信号的好工具、但您无法观察 到示波器中捕获的波形的任何小失真。

    如果您的信号幅度太小、则无法获得 ADC 数据表中指定的 SNR 性能、请查看 ADS8588S 数据表中的测试条件。 毫无疑问、ADS8588S 可以在+/-5V 范围内捕获-5V 至+5V 范围内的任何信号、在+/-10V 范围内捕获-10V 至+10V 范围内的任何信号。 出于导致信号衰减的原因、我在之前的回答中已经指出过、我还回答了 Sushil 下面的另一个问题、  

    在 E2E 论坛上发帖:  ADS8588SEVM-PDK: 信号劣化

    ADS8588S 集成了一个 LPF 滤波器(+/-5V 范围为16kHz BW、+/-10V 范围为24kHz BW)、请注意、当信号频率接近 LPF 滤波器的截止频率时、任何具有集成 LPF 的 ADC 上的信号都可能降级。 ADS8588S 集成了一个模拟前端(AFE)电路、其中包括 PGA、ADC 驱动器和大值(1Mohm)电阻、可通过单个+5V 电源支持高电压双极信号。此外、通常还无需为大多数应用设计外部 ADC 驱动器。 为了使用 AFE 实现更好的整体性能、需要 LPF。

    当您的信号频率接近 LPF 的截止频率时、您的信号不会降级过多、降级大约为0.5dB、因此 SNR 不会降级过多、请参阅 ADS8588S 数据表中图55所示的幅度响应图、 我还在 Sushil 上面的另一个查询中展示了同一个数字。 但是 、当信号频率接近 LPF 的截止频率时、THD 性能将会大幅降低。

    您可以在 ADS8588S 上使用+/-10V 范围而不是+/-5V 输入范围、这将为您提供更宽的带宽(24kHz)、请检查该性能是否可以满足您的要求、即+/-10V 范围 和 EVM 上的纯正弦波信号。 否则、您可能需要选择一个不带内部 LPF 滤波器 的 ADC 来测量您的100次电力线频率谐波、例如 ADS8568。 请注意、您需要使用外部放大器来驱动 ADC、而无需使用内部 AFE。

    最后、如果您的信号发生器可以满足测试 ADS8588S 的性能要求、则可以使用幅值为-0.5dBFS 的1kHz 或2kHz 正弦波信号作为 ADS8588SEVM 的输入、您将能够看到 ADC 数据表中指定的性能。

    此致、

    戴尔

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    您好 Dale、

    感谢您的评论!

    我们再次使用 ADLM2000信号发生器对其进行了测试、该信号发生器使用高达9KHz 的不同频率的10Vp-p 正弦波、振幅为-0.5dBFS、可防止削波并获得更好的 ADC 动态参数。 随附了测试结果。 我们还有几个问题  

    1.该 ADC 是否有使用 幅值为-0.5dBFS 的1kHz 或2kHz 正弦波信号的内部限制,或者我们可以在其输入端使用更高频率的信号?  

    在更高的频率上获得改进的参数、但在我们的情况下、输入频率非常低、50-60Hz 时、这些动态参数如何依赖于输入信号频率?

    3.此 ADC (ADS8588S/ADS8598H)是否能够捕获50Hz 电源线路的100次谐波? 如果不是、原因是什么?  

    4.我们是否需要任何具有 ADS8598H 的附加 AFE 设计来测量设备电力线中的谐波(线路电压为240V 的分压器和负载电流为50A 的 CT 除外)?

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    您好、Sushil、

    1、绝对可以使用更高的信号频率、1kHz 或2kHz 信号是用于精密 ADC 测试的正常频率、也是数据表中指定的测试条件、只是要求您使用标准信号频率进行验证。 您可以使用更高的输入信号频率、例如7kHz、但当信号的频率接近 LPF 滤波器的截止频率时、信号将失真。  ADS8588S 和具有集成 LPF 的任何其他 ADC 都是如此。 如果您在数据表中查看 LPF 的幅度响应、则幅度不应太低、因为在7kHz 时幅度不会下降太多(图55)。

    2.如果您的输入信号频率仅为50或60Hz,那么您肯定应该能够获得数据表中指定的性能。 在第一张图中、您仅获得76dB SNR 和-72dB THD、您是否已检查 了 ADLM2000信号发生器的 SNR 和 THD 性能?  正如我在之前的答复中所建议的、您必须确保 信号发生器的性能优于 ADC、例如、THD 至少高10dB。 我找不到 ADALM2000的规格。 我相信 ADALM2000的 THD 非常差、因为它是一个简单的学习模块、可与 Windows 或其他操作系统配合使用。  测试时应使用干净的信号源(例如 Audio Precision 或斯坦福研究系统的 DS360)

    ADS8588S/ADS8598H 能够捕获 50Hz 电源线路的谐波、在第2幅图/测试中使用7kHz 信号作为输入、性能较差、我相信您使用的是差信号发生器。

    正如我所说的、当您尝试测量频率高于或高于集成 LPF 截止频率的信号时、可能需要具有更宽 BW LPF 或不具有 LPF 的 ADC 来实现更好的 THD、例如 ADS8568。 其他 AFE 不提供任何帮助。  

    我刚刚对具有纯净信号源(DS-360)的 ADS8588SEVM (+/-5V 范围)进行了几次测试、以便与您的测试进行比较:

    实现 了50Hz 输入信号、91.6dB SNR 和 -114dB THD、两者均符合 ADS8588S 数据表中指定的规格:

    2kHz  输入信号、91.2 SNR 和-103.8dB THD 实现、信号失真:

    实现 了9kHz 输入信号、91dB SNR 和-103.1dB THD、 信号失真:

    希望这有助于您理解。

    此致、

    戴尔

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    您好 Dale、

    我们同意您的意见。  

    谢谢!

    此致、

    Sushil Kumar Pachauri