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[参考译文] ADS124S08:设计审查

Guru**** 633810 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS124S08, ADS124S06, ADS1261, REF6050, REF5050
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/826337/ads124s08-design-review

器件型号:ADS124S08
主题中讨论的其他器件: ADS124S06ADS1261REF6050REF5050

尊敬的 Sirs

使用 ADS1x4S0x 计算 器工具 显示了 ADS124S08信号调节前端设计中的一些缺陷  是否可以让应用工程师之一审核我的设计、看看我 的更改是否合理?    

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    尊敬的 Dennis:

    您可以通过将设计附加到文章来共享设计、或者如果您认为信息过于敏感、无法供公众查看、您可以在 E2E 上与我开始私人对话或发送至:

    发送电子邮件至:pa_deltasigma_apps@ti.com

    此致、

    Bob B

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    Bob

    我在展示这部分设计时没有遇到任何问题。  我希望它能帮助其他人更好地了解 ADS124S08器件。  那么、这里是一件事:

    • 输入是一  个0巴至3巴压力传感器、使用 具有1mA 激励电流的3.5K 欧姆电桥。
    • 在最大压力下、电桥平衡为3.64K/3.34K。  对于 140mV 的最大差分电压、这会导致+Vout=1.82V 和-Vout=1.68V。
    • 我的工作温度将介于20度之间。 C 和90度 C.
    • 由于我将使用传感器的整个范围、并且必须 最大程度地降低噪声和温度漂移、因此我希望具有尽可能大的动态范围。
    • 为此、我选择了 AVDD 和外部基准电压为5V、ADC 增益为32。  此时不考虑内部滤波和采样率。
    • 由于选择了电压和增益、 输入电压超出了 ADS124S08的参数。
    • 为了解决这个问题、我采用 了缓冲和电压转换电路。  请参阅随附的 TINA9-TI 文件。

    感谢您的任何评论和建议。  谢谢你。

    e2e.ti.com/.../Peer-Review.TSC

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    尊敬的 Dennis:

    对于任何小信号输出桥式测量、都需要使测量比例式。  如果测量是比例式测量、则由于基准使用与传感器相同的激励、因此测量的噪声和漂移将从转换结果中消除。  如果您开始添加外部电路、这可能会增加噪声和额外的漂移源、从而影响您的结果。  最后、即使在有限的动态范围内、您实际上也可以在不使用外部电路的情况下看到更好的结果。

    我建议将传感器上产生的电压用作基准源。  您也可以使用与基准电压相同的电压激励源。 5V 激励将提供稍大的输出。

    使用电流源时、可以使用 ADS124S06上的 IDAC 实现1mA 输出。

    您希望实现哪种压力分辨率?  您希望使用哪种数据输出速率?

    此致、

    Bob B

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    Bob

    我了解您对比例式方法的评价。  我想我只是一个老学校。  我喜欢尽可能获得最大的动态范围。  关于比例式测量方法、我附加了另一个 TINA9-TI 文件、以说明您对用作 ADC 基准电压的电桥电压的看法。  请告诉我是否正确。  对于恒流源问题、 您是否认为 ADS124S08上的 IDAC 与我发送给您的前一个 TINA9-TI 文件中的 IDAC 一样准确、温度稳定且无噪声?  就我所需的分辨率而言、传感器以 bar 为单位、但我们以 torr (1bar 约为750 torr)为单位进行测量、我们希望以 mtorr 为单位进行测量。  我要做的是在传感器的整个范围内非常精确地进行测量。  

    e2e.ti.com/.../Peer-Review_5F00_1.TSC

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    尊敬的 Dennis:

    您将需要大约2、250、000个无噪声计数。 我对能否实现这种精度水平感到担忧。  如果您添加外部电路以最大限度地扩大动态范围、您还将添加额外的噪声和电势漂移。

    如果您查看 ADS124S08数据表中的噪声表、则可以使用噪声表计算分辨率。  使用峰间电压作为转换器可实现的最佳性能。  您可能需要考虑性能稍好的 ADC、例如 ADS1261。

    此致、

    Bob B

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    尊敬的 Dennis:

    我知道您还在与 Chris 讨论另一个主题、其中涉及 ADS1261、但我也想在这里补充我的两个看法。

    如果您的传感器或应用不要求电流激励、那么我建议使用5V 电压激励并实现比例式测量。 您可能能够直接使用 REF5050或 REF6050来驱动电桥。
    与尝试利用 ADC 的完整满量程范围相比、使用更大的激励(->创建更大的差分输出信号)最终将更有益处。
    此外、差分电桥输出信号的共模电压将处于2.5V、这对于使用高 PGA 增益和 5V 模拟电源的 ADC 而言非常理想。

    ADS124S08和 ADS1261集成了基准缓冲器、这意味着您无需向这些基准输入添加缓冲器。 外部缓冲器只会增加额外的误差。

    正如 Bob 提到的、在3x750torr=2250torr 范围内解析 mtorr 非常有效。 实现超过100、000个无噪声计数对于电桥式测量已经是非常苛刻的要求。 这意味着您不应期望获得比~20mtorr 更好的峰峰值分辨率。

    此致、

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    尊敬的 Wurker 先生

    感谢您的建议。  欢迎您提出任何和所有想法。  到电桥激励点、电桥来自使用1mA 激励恒流源进行工厂校准的电桥。  其校准表中列出的温度补偿电阻器基于此1mA 恒流源。  根据建议、我将使用比例式方法和交流激励特性。  此外、正如 Bob 所建议的、我将使用 ADS1273的恒定电流源来激励电桥并消除电桥和 ADC 之间的电路。