[参考译文] ADS1247：本底噪声中的重复数据模式

e2e.ti.com/.../Data-Patterns.pdfThanksBob...我不担心重复的代码... 您将在本底噪声中看到这种情况、或者具有稳定的直流值。  我更担心重复出现的模式。  我意识到、在原始 ADC 输出和工艺值之间有几层。 根据过去的经验、我想 TI 可以提供的是某些条件是否会导致代码模式重复(例如...假设...谐波超出奈奎斯特频率、导致折返混叠进入 我们感兴趣的频谱...或类似的微突)。

另一个"拼图"：客户正在使用我们的两个器件：一个是 RS485、另一个是 USB。  两者使用相同的内核处理器板、固件非常相似(内核处理代码相同)。  RS485器件表现出"问题"(我用引号来表示、因为通常我们不会像这样分析本底噪声)。  USB 器件以1kHz 的频率输出数据、但不会出现问题(根据客户的说法)。

我附加了另一张图片、并提供了其他信息(第三个"拼图")。  客户正在以640SPS 的速率运行传感器、但在60Hz 和三次谐波(180Hz)的频谱图中看到明显的陷波。 这对我来说非常奇怪、因为它们不应该在这个范围内看到衰减、因为60Hz 滤波器的应用速度不超过20SPS。 顺便说一下、客户通过12V 电池操作 RS485单元、而 USB 设备由计算机的 USB 端口供电。   

顺便说一下、这两种器件都已上市一段时间。  自2012年起开始。  基本上没有变化。  上次固件更新是在2013年。  该应用在3年内未涉及到。  我们过去从未有过这样的调查。

此时很难获取原始数据、因为客户拥有该设备、除非我在我的工厂中使用类似的传感器重复出现此问题。

感谢您的帮助！

您好、Scott、

通过查看 RS485和 USB 波形图之间的峰峰值振幅、可以看出 USB 实际上噪声更大。 在频谱图中、我看到 USB 中的功率峰值是 RS485的两倍。 两种情况下可能会产生相同的效果、但会在噪声中丢失。 在时域图中、我看到了类似的情况、其中 USB 器件中的噪声似乎是 RS485的两倍。

通常、噪声可被拾取为 EMI/RFI、但也可能与 PCB 上的电源电路相关、以及接地不足。 高频成分混叠可能是一个问题。 ADS1247的实际采样率(或输入采样率)是转换为1密度位流的调制器速率。 数据输出速率是调制输出的抽取值。 计算模拟输入滤波的主要方法与640sps 输出数据速率对应的调制器速率为256kHz。 另一种非常积极的方法是相对于640sps 的采样率进行滤波。

将输入短接在一起(在 PGA 的适当共模范围内、如 AVDD/2)是一个很好的起点、可用于确定所见噪声模式是否与模拟输入相关、或者是否存在其他源(基准、模拟电源、接地等)。

此致、
Bob B

USB 传感器中的噪声更大有2个原因... 第一个是 USB 的采样率为1kSPS、RS485的采样率为640SPS、因此 USB 具有较低的 ENOB。 第二个原因是、在 USB 上、ADC 的分辨率分布在更宽的(2 x 2/3)处理单元范围内、但我们所寻找的信号幅度相同、因此 USB 单元中的噪声将会更高。 很抱歉、我之前没有分享过、但当时觉得不是很重要。

短接输入是一个很好的测试、但该装置是与客户一起进行的、并且位于焊接金属容器中、因此现在不可能这样做。

您谈到的滤波是对 ADC 输入信号进行电容式(xtoY 或类似)滤波？

您是否说这种模式可能是由混叠引起的？ 您能否解释一下(从技术上讲)为什么我们会看到重复模式、以及之间有1-2个随机数据点？ 即混叠是如何导致这种情况的？

您好、Scott、

一位同事在有关该模式的初始图中向我更清楚地说明了这一点。 每4个或5个样本重复前4个或5个样本、因此它就像每隔一组其他数据点重复出现一样。 例如、ABCD、ABCD、DEFG、DEFG、 等等 我只关注了第一个标记的项目、而不关注具体的模式。 我可能得出了错误的结论。 这看起来更像是通信错误或数据操作错误、而不是 ADC 错误。

我真的不知道如何在密封系统中缩小这一范围。 积分总数是否与采集时间一致？ 是否有办法使用某种分析工具来监视传入数据以拦截通信？ 有5个点、4个点重复、或者类似的东西。 数组中是否有某种形式的平均值计算或数据可能无法正确更新？

此致、
Bob B