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我有一个 ads1262配置了以下寄存器值:
1263REG[0](id)=x03
1263REG[1](电源)=x03
1263REG[2](接口)=x04
1263REG[3](mode0)=x32
1263REG[4](Mode1)=x00
1263REG[5](mode2)=x0f
1263REG[6](inpmux)=x54
1263REG[xx](ofcal)=x00000000
1263REG[xx](fsck)=x00400000
1263REG[13](idacmux)=X76
1263REG[14](idacmag)=x0a
1263REG[15](refmux)=x11
1263REG[16](tdacp)=x19
1263REG[17](tdacn)=x19
1263REG[18](gpiocon)=x00
1263REG[19](gpiodir)=xc9
1263REG[20](gpioodat)=x00
可以看出、它同时使用斩波和 IDAC 旋转、设置为38400SPS、延迟为17us、 自由运行。 我特意将2个 IDAC 幅度设置为相反的极值、以查看 IDAC 引脚上的旋转效应。
在随附的示波器屏幕截图中、CH1 (黄色)是数据就绪引脚、而 CH2 (蓝色)是 IDAC1输出。 这张照片是在我的微控制器冻结的情况下拍摄的、目的是清楚地显示 ADC 在自由运行模式下的行为。
在每次转换之前有17us 的延迟、我希望每个数据都准备就绪(207+17)= 224us、这正是我在范围内看到的结果。
现在回答问题:
1) 1)在数据表的第44页中、提到了所有后续转换的"序列重复"。 根据我获得的数据就绪信号判断、我假设重复的序列是最后2个步骤(转换3和4)。 换言之、由于我可以自由运行、因此第一个输出结果仅在我第一次发送 STARTADC 时被抑制、而不是在每个周期中。对吗?
1b)等式19和20 (第63页)在自由运行时是否重要? (我猜不会、只要我不更改多路复用器设置)
2) 2)由于 CHOP 和 Rotation 均已启用且 ADC 可自由运行、因此在任何给定时间读取的数据是否已计入最后4次测量的平均值? (第44页和第84页分别说明了这一点、每一页的平均值为2、但不包括旋转和切碎时的影响。)
3) 3)我在 IDAC 幅度变化2us 后才获得数据就绪。 我本以为 IDAC 开始旋转后、数据就会下降224us。。。 因此、我猜对于这个特定的捕获、这个数据准备就绪实际上是指上一个周期、IDAC1为3mA。
3A)如果是这种情况、为什么 IDAC 会如此快地开始上升、从0mA 的极短周期恢复到3mA? 换言之、为什么"交换(=0mA)"IDAC1的时间长度比同相(3mA)的时间长度短得多?
你好,Rafael!
这里有很好的 ADS1262问题! 我将为您研究这个问题、并在星期一下午获得一些解决方案。
您好、Rafael、
我可以尝试帮助回答您的问题...
1) 1) ADS1262数据表的第44页描述了仅启用 IDAC 旋转时会发生的情况。 启用斩波后、IDAC 交换之间应存在额外的步骤、以应对输入斩波。
注意:每次输入 MUX 交换 AINP 和 AINN 时、以及每次交换 IDAC1和 IDAC2时、SINC5滤波器都必须重新稳定。 因此、持续或自由运行的转换周期将受到数字滤波器稳定时间的限制(例如、与更改多路复用器通道时的情况相同)。
1b)公式20只适用于第一次转换的延迟。 对于进行中的转换、我希望转换周期遵循 TD (STDR)、如 ADS1262数据表中的表17 (第63页)所示。
2) 2)我尚未尝试同时启用 IDAC 旋转和斩波模式、因此我不确定、但我希望输出数据将是最后4个转换结果的平均值。 它至少是最后两次转换的平均值。 我必须与您跟进以确认...
3) 3) 如果我理解正确、则2us 是/DRDY 上升沿和下降沿之间的时序、这是正确的吗?... 如果是、这只是从转换结束到/DRDY 变为低电平的更新时间。 转换周期的实际值是/DRDY 下降沿之间的时间。
3A)我认为 IDAC 旋转功能提供先断后合连接;因此,IDAC 电流在“中断”期间下降(转换完成后在/DRDY 上升沿下降),然后当另一个 IDAC 被接通时,IDAC 电流必须再次稳定。 由于这个稳定时间、你可能需要设定一些额外的延迟(转换开始延迟)以确保下一个转换不受这个稳定误差的影响。
供参考...由于您执行了大量的平均值计算、因此您可能会担心实现非常低的噪声转换结果。 为了帮助显著提高噪声性能、我会考虑使用14.4kSPS 数据速率、或者使用速率为7200SPS 的 SINC1滤波器。 数据吞吐量不会那么慢、您将获得更好的噪声性能、因为这些数字滤波器将更好地衰减高频 Δ-Σ 模块化噪声(如数据表图20所示)。 由于高于8kHz 的噪声不是高斯噪声、如果您不首先使用数字滤波器衰减该噪声、则平均计算将不太有效。 38.4kSPS 数据速率将数字滤波器的-3dB 截止频率设置为7.8kHz、这将允许部分调制器噪声通过滤波器。
您好、Rafael、
我看到您没有接受我的答案。 如果您还有其他问题需要我解决、请告诉我。 谢谢!
Chris、您好、非常感谢您的深刻回答!
以下是我对您的回答的一些评论/进一步的问题:
1)我猜 数字滤波器稳定时间会解释 SINC1 @ 7200产生的数据速率与 SINC5@14400几乎相同、因为 SINC1是零延迟、对吧?
2) 2)对这一个进行后续跟进很好、谢谢!
3) 3)好的、我相信我们在同一页上:当我看到 IDAC 下降时、附近的数据就绪变为高电平、然后变为低电平是指之前的转换。
3A)您的回答让我意识到我可能理解错了一个基本问题:如果我将一个 IDAC 编程为3mA、将另一个编程为0、我仍然无法看到旋转。 这是因为旋转不是在2个引脚之间旋转 IDAC 幅度、而是在给定引脚上实际旋转内部 IDAC 发生器。 因此、一个引脚将始终为3mA、另一个引脚始终为0mA:旋转的是3mA 是由其中一个内部 IDAC 源生成还是由另一个内部 IDAC 源生成。 如果是这种情况、那么您确实建议我认为 IDAC 中的"坠落"可能是先断后再采取行动。
3B)现在、我有一个17us 的交易、考虑到从先断后合开始到 IDAC 稳定平台所花费的时间大约为10us、这似乎是可以接受的、如示波器截图中所示。 但是、该延迟是否恰好在中断发生的同时启动? 此外、采样是否恰好在延迟结束时开始? 我要问这2个问题、以了解如果 ADC 本身具有某种固有的"滞后"或延迟、是否可以有更小的编程延迟。
关于数字滤波和稳定时间的最后评论、您是否会推荐任何有关不同滤波器和采样频率之间权衡的应用手册/白皮书?
我还担心、降低采样频率意味着还必须降低奈奎斯特模拟一阶低通滤波器的截止频率、这也意味着稳定时间更长...
您好、Rafael、
1)是、SINC1滤波器将在1个完整转换周期后稳定。 但是、请注意、如果您在转换中有阶跃变化、则下一个转换结果将显示一个介于阶跃之间的大约一半的电压、然后该阶跃之后的下一个转换将反映稳定的电压结果。
2) 2)我与数字设计人员讨论了这一点、他确认、启用 CHOP 和 IDAC 旋转后、ADS1262将对最后四个转换结果求平均值。
3) 3)正确、下一个转换将在当前转换完成后立即开始。
3A)通常、IDAC 旋转用于 3线 RTD 应用、其中 IDAC 电流必须非常精确地匹配才能准确补偿接线中的压降。
3B)除了可编程转换启动延迟之外、没有任何其他延迟。 一旦此延迟时间结束、调制器将立即开始对信号进行采样。 为了判断延迟时间是否足够、您可以尝试不同的延迟、平均多个转换结果、然后比较具有不同延迟时间的平均值以确定需要多少延迟时间。 不过,我会考虑增加延迟时间,但以顾及可能的 RC 容差为理由,会略多於所需的时间。
我们有一篇有关不同滤波器类型的好博客文章、网址 为:https://e2e.ti.com/blogs_/archives/b/precisionhub/archive/2016/06/10/delta-sigma-adc-digital-filter-types-sinc-filters
请记住、您控制的是"输出数据速率"、而不是"输入采样频率"。 ADS1262是一款过采样 ADC、通过调整数据速率、只需更改过采样率。 您的模拟抗混叠滤波器只需担心衰减信号、这些信号落在采样频率附近的数字滤波器的重复通带内(对于 ADS1262为 fclk/8)。 您可以在此处找到有关此内容的其他数据说明: https://e2e.ti.com/support/data-converters/f/73/p/826024/3069413#3069413