[参考译文] ADS1262：SPI 读取问题

24MHz 外设时钟。 在预分频器之后、SPI 的频率为750kHz。 我尝试将频率从93kHz 设置为1.5MHz、但没有结果。

您好、Boris、

好的、这应该是好的。

当您查看 SPI 信号时、它们在隔离器两侧是否看起来很干净？

另一个需要检查的问题是、确保在加电后不会太快地与 ADS1262通信。 器件上电后有一段时间、器件内部保持在复位状态。 通常、我等待的时间比这个周期长、并使用第一个/DRDY 下降沿指示器件正在进行通信并已准备好进行通信。 您是否看到从器件输出了一致的/DRDY 周期？  

ads1262引脚的信号。 /DRDY 始终处于高电平、因为/START 始终连接到 GND。 我想使用命令 Start1启动转换。 该文档指出、通电后、开始时间为2^16 ~9ms。 即使在1分钟也没有结果。

您好、Boris、

好的、您是否看到/DRDY 在发出 Start1命令后变为低电平？
如果没有、则说明命令未正确解释、nPWDN/nRESET 引脚处于低电平且器件处于断电模式、或者 ADS1262可能没有有效的主时钟信号。

您是否已检查 nRESET/nPWDN 引脚的状态？

此外、ADS1262是如何作为时钟的；您使用的是外部时钟/振荡器还是内部振荡器？

与任何其他命令一样，Start1命令并不总是成功。 但是、如果通过、则脉冲出现在引脚/DRDY 上。 尝试读取配置时、数据无效。

nRESET/nPWDN 通过10k 连接至 DVDD (3.3伏)、而非低电平。

时钟 ADS1262外部晶振7.3728MHz。 纯正弦波信号。

您好、Boris、

听起来器件是计时和激活的、因此目前我猜是 SPI 通信上肯定存在某种计时问题。

在 这些被忽略的命令或命令中、您是否能够捕获并共享 SPI 信号(在 ADC 侧)的示波器屏幕截图、这些命令或命令会导致 ADC 的无效响应？ 我可以查看图片、看看我是否可以发现任何潜在的时序问题。

我发现了一个问题。 ADC 和微控制器的电源采用电流隔离。 如果您首先将电源连接到 ADC、然后再连接到微控制器、则会出现此问题。 ADC 会冻结、然后当您尝试发送命令或数据时、它会随机关闭。 当您尝试在 nRESET/nPWDN 上检查电平(在您的请求之后)时、ADC 会立即启动、因此、在我看来、它始终处于开启状态。 之后、如果不关闭或打开微控制器、ADC 工作正常。 由于数字隔离器配置为2/2、因此问题出在 SCLK 或 MOSI。 引脚11和12上的高电平或短时间内的噪声会导致 ADC 冻结或故障？

您好、Boris、

非常好、我很高兴听到您能够确定问题的原因！

在我看来、当 MCU 未驱动该信号时、ADC 可能会看到一些额外的 SCLK 边沿。 在这种情况下、ADC 可能在 MCU 之前有几个 SCLK、从而导致 MCU 命令被误解。

为 MCU 供电后、您可以将 SCLK 引脚配置为 GPIO 引脚、并将其从低电平状态转换为高电平状态、并将其保持高电平大约10ms。 在第一个 SCLK 上升沿之后、如果 ADS1262在65536 fCLK 周期内没有看到另一个 SCLK、那么串行接口被复位并可被重新同步至 MCU 的串行时钟。 有关此行为的更多详细信息、请参阅 ADS1262数据表的第9.4.4.4节(第66页)。

再考虑一下… 通过确保在 MCU 通电之前不启用数字隔离器(如某些隔离器允许的那样)、您可以防止 SCLK 或 MOSI 信号在 MCU 通电后切换并启用隔离器。

非常感谢您建议您更详细地查看 nRESET/nPWDN。 是的，隔离器有一个上电引脚，我将其连接到 GPIO MCU。 99%的正确、同步失败。 我可以提出最后一个问题吗？ 需要连接外部双极参考来测量双极信号？ 还是可以使用单极基准来实现它？

您好、Boris、

当然、请根据需要随时提出任何后续问题！

关于基准电压、许多人根本不使用外部基准电压。 借助2.5V 内部基准、您可以测量高达+/- 2.5V 的差分信号(假设 PGA 增益为1V/V)。

但是、如果您决定使用外部基准电压、它可以是单极或双极、但必须满足以下要求：

你(们)好

不会使用内置基准源、为了实现长期稳定性、它不适合、而是会有 lm399。
ADC 工作正常。 μV 的总噪声为 buffer->ADC driver->ADC -~ 1.5 μ V。 如果没有屏蔽、则为5 SPS fir、所有运算放大器都为 ad8628。 您能否推荐有关非线性补偿的文章或应用手册？ 我希望从~10ppm 降低到~1ppm。

此外。 这不是一个问题，而只是一个观察。 问题已解决。 如果 SCLK 上的高电平持续时间超过1分钟、使用下一条任意命令、ADC 可进入模式- PWDN。

感谢 您的帮助、Christopher。

您好、Boris、

遗憾的是、我没有任何应用手册可以用来描述如何执行非线性补偿。 我认为非线性补偿看起来与执行多个增益校准非常相似、主要区别在于输入电压在 ADC 的输入范围内扫描。 我没有听说过很多人尝试执行此级别的精度校准...

通常、我发现系统中的初始偏移和增益误差是最大的误差源。 使用0V 输入和 FS 输入进行校准以补偿这些误差；但是、找到精度高于 ADC 指定增益误差的输入电压源至关重要、否则增益误差校准可能导致误差变差！ 因此、并非每个人都能对增益误差进行补偿。

下一个最大的 ADC 误差通常是温漂和增益误差漂移。 校准这些误差可能会非常耗时、因为您需要在整个温度范围内执行多次校准、以补偿不断变化的偏移和增益误差。 测试的温度越高、系统的精度就越高。 或者、您可以尝试调节系统的环境温度以减少与温度相关的影响、但这可能体积庞大且实施起来成本高昂。

最后、只有在偏移和增益误差被消除并且它们的温度依赖性也被消除后、INL 误差通常才会开始成为系统中的一个重要误差源。

我的观点是、除非您已经解决并补偿了系统中的较大误差源(偏移漂移和增益误差漂移)、否则尝试测量和补偿 INL 误差可能没有太大的好处。

感谢您的回答。 可提供所需精度水平的测量设备和参考源。 失调漂移和增益误差漂移(使用外部 PGA、绕过内部 ADC PGA)不会出现问题、已解决。 剩下的就是非线性问题。 遗憾的是、有关信息很少。 诸如表格法、平方函数等基本解决方案是众所周知的、但到目前为止经验不多。 线性度的降低是可能的、即使我知道使用它的器件(基于 ads1256而不是公共器件)、但使用哪种方法或实现仍然是秘密的。

嗯... 我将阅读、学习和尝试)再次感谢您的帮助。

如果绕过 PGA、电压偏移将是多少？ 测量时、输出电压约为300uV。

您好、Boris、

我没有任何数据可供确定、但我想它不应比 PGA 增益为1V/V 时的数据表规格差

向模拟信号链添加额外电路通常会增加总失调电压、因此我猜测串联移除电路会降低总失调电压。 ADS124S08数据表是唯一一款具有额定 PGA 旁路偏移的 Δ-Σ ADC、其值与在1V/V 增益下使用 PGA 的值完全相同、我认为这与我最初的猜测一致、即旁路 PGA 不会降低偏移。

我想将您的体验与我的测量结果进行比较。 一切都是一致的。

大家好、Christopher！

是否有任何有关内部基准 ads1262噪声的数据？ 或间接地显示在噪声表(表1第26页)上。 ADC1噪声)？  暂时来说、我正在使用它。

在2.5SPS 时，增益为1v/v 的 Sinc4滤波器最简单的20次测量平均值计算得出的“平均”噪声为+-150nV 峰间值。 我正在尝试查找并删除产生噪音的人。

您好、Boris、

我们在一个器件上测量了 ADS1262内部基准的噪声频谱密度、结果如下：

通过将输入短接至 ADC 来采集表1数据、因此可以有效地从这些测量中消除基准噪声。

我写了一篇关于这个主题的博客文章、描述了如何通过输入信号的振幅来调制基准噪声： https://e2e.ti.com/blogs_/archives/b/precisionhub/archive/2015/12/11/the-impact-of-voltage-reference-noise-on-delta-sigma-adc-resolution

有趣。 此图片来自您的测量结果、或者是否有可用于此类测量的文档？ 对于 PGA、输入二极管等的电流噪声

您好、Boris、

是的、这是我在工作台上进行的测量。 遗憾的是、我没有任何其他可供您参考的文档。

对于 PGA、输入二极管电流噪声等方面、没有一种很好的方法可以分别去耦和测量这些可能的噪声源、 因此、您实际上可以做的最好的事情是查看表1中所有这些源的组合噪声性能、并尝试复制它...

您是否曾尝试短接 ADS1262的输入、测量噪声性能、然后将结果与表1进行比较？ 完成后、请尝试短接外部放大器/信号调节的输入、并查看噪声是否降低。 这通常是我尝试定位主要噪声影响因素的方法。

我将准备测量数据并进行比较。 对于外部内部基准源(例如、Ltc6655、作为最低噪声之一)、ADC 输入短路时、模拟电源的噪声不超过0.8mV。

内部基准源的噪声如文档中指定的那样。 当连接一个外部基准源(输出+-2.5伏)时、会出现一个问题。 ADC 双极电源电压 AVDD +2.5伏、avss -2.5伏。 将外部基准源连接到端子 AIN5 -2.5伏、AIN4 +2.5伏。 PGA 禁用。 基准源 LTC6655-2.5、OPA177上的反相缓冲器。 当由一个内部基准源、LSB ~ 1.164nV (5 (FSR)/ 2 ^ 32)运行时、一个外部基准源的 LSB 为~ 2.382nV。 就像它变为 FSR = 10伏或 LSB = FSR / 2 ^ 31一样。 为什么是这样？ 该文档指出、考虑了绝对值 FSR =+ REF -(-REF)。