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[参考译文] ADS1262：ADS1262分辨率和动态范围

admin
Guru**** 2526700 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1262, OPA388

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/799288/ads1262-ads1262-resolution-and-dynamic-range

器件型号：ADS1262
主题中讨论的其他器件： OPA388

你好

我´m ADS1262、对其分辨率和动态范围有疑问。
PGA 设置增益32且基准电压为5V 时、满量程范围为156mV。 I´m 连接到 ADS1262 100kg 的负载单元、电压为2mV/V、电压为5V。 因此、最大值 称重传感器的输出为10mV。

ADC 和称重传感器以比例式连接方式进行连接。

使用此配置时、  由于大部分动态范围未使用、因此不会利用 ADC 的功能。

我对此有一些问题：

-我想知道如何计算1 LSB 的值以及该配置的量化误差？ 1LSB = FSR/2^n、但在这种配置下、FSR 为156mV 或持续为5V。

-使用此配置仅使用动态范围的6.4%(156mV=100%；10mV=6.4%)、这是否意味着如果对于156mV、它有32位、对于10mV、它只有2位(32位的6.4%)？

除了这些问题...


通常、在这种类型的系统中、提高分辨率的正确方法是将输入信号的范围调整为输入 ADC 的范围。 要达到此目的、需要使用仪表放大器。 我是通过实验进行的、但读取值比没有放大器的情况更糟。 如果没有之前的放大器级、为什么 ADS1262的工作效果更好？

我阅读了这篇文章、但我不明白它是好的。  e2e-ti-com.telligentsaas.net/.../769753

提前感谢、

此致。

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    TI__Guru**** 2526700 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！

    [引用 user5834775"]我想知道如何计算1 LSB 的值以及该配置的量化误差？ 1LSB = FSR/2^n、但在这种配置下、FSR 为156mV 或持续为5V。[/报价]

    要计算相对于 PGA 输入(相对于输出)的 LSB 大小、请使用312mV (因为 ADC 的 FSR 为+/- 156mV)。 因此、对于 Vref=5V 和 PGA=32V/V、1LSB = 73pV。
     

    [引用 user5834775"]–使用此配置仅使用动态范围的6.4%(156mV=100%；10mV=6.4%)，这是否意味着如果156mV 的电压为32位，10mV 的电压为2位(32位的6.4%)？[/引用]

    使用6.4%的输入满量程意味着您的动态范围会减小 log2 (6.4%)=-3.96位。

    但是、在100%满量程利用率下、ADS1262不提供32位动态范围。 它将接近20-26位、具体取决于您的数据速率、滤波器类型、斩波模式和 PGA 增益。 请参阅数据表中的表2、了解不同配置下的直流 ENOB (即动态范围)性能。

    您是正确的、通常通过利用 ADC 的整个输入范围、您可以获得最大的动态范围性能。 通常、这是通过在 ADC 前面添加放大器来实现的...

    然而、在 ADS1262之前添加一个外部放大器的问题在于、它已经有一个集成的低噪声 PGA、此 PGA 的噪声频谱密度大约为7nVrms/sqrt (Hz)并且没有1/f 噪声！ 大多数分立式放大器具有比集成 PGA 高得多的噪声和明显的1/f 噪声、这会增加输入信号并降低系统的整体分辨率。

    ADS1262的设计使您能够将任何小型输入信号源直接连接到它、并获得最佳性能、而无需任何额外的信号调节。 尽管传统上您希望进一步放大信号并最大程度地增大 ADC 的输入范围、但该技术仅在放大器的噪声低于 ADC 时提高系统分辨率。 我只知道一个能够接近 ADS1262内部 PGA 的直流精度和噪声性能的分立式放大器、即 OPA388。 但是、由于噪声性能相当、并且 OPA388输出阻抗稍微具有感性(这意味着它不是最佳的 ADC 驱动器放大器)、我仍然建议在不使用任何额外信号调节电路的情况下使用 ADS1262。

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    TI__Guru**** 2526700 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。

    你好

    谢谢您的回答、解决了我的一些疑问。

    我还有其他问题、它与 满量程差分输入电压范围(ADC´s FSR)有关。 当 Vref =5V 且 PGA=32V/V 时、FSR 为+/- 156mV 或312mV。 但是、如果您施加 Vref (+)=5V 和 Vref (-)=0V 且 PGA=32的基准电压、则 ADC 的差分输入电压介于0-156mV 之间、因为您为 ADC 提供正电压。 所以... 为什么在这种情况下 FSR 电压继续为312mV、没有156mV？

    此致。

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    TI__Guru**** 2526700 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！

    ADS1262测量差分电压 VINP - VINN、然后将该测量值表示为二进制补码格式的输出代码...

    0V 和+FS 之间的正电压(在我们的示例中为+156mV)将在0x00000000和0x7FFFFFFF 之间具有输出代码(或0和2、147、483、647、以十进制表示)。 1LSB 和-FS 之间的负电压(即 VINN 比 VINP 更正)(如果 Vref = 5V 且 PGA=32V.V、则为-73PV 和-156mV)将在0xFFFFFFFF 和0x8000000000 (或-1和-2、147、483、648 (十进制)之间具有输出代码。

    总之、正满量程(+FS) 为+156mV、由正代码表示；然而、满量程范围(FSR)在+FS 和-FS 之间扩展 (FSR =+FS -(-FS))、且为316mV。

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    TI__Guru**** 2526700 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。

    你好

    感谢您的回答、它澄清了我的概念。 我已经向您提出了另一个问题、我们可以在另一篇文章中继续讨论。  

    https://e2e.ti.com/support/data-converters/f/73/p/800514/2962815#2962815

    此致