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[参考译文] DDC232:DDC232 32通道电流数字器件的内部运行

Guru**** 666710 points
Other Parts Discussed in Thread: DDC232, DDC112, DDC2256A, REF3040, LM4140, REF3140, REF3240
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/785596/ddc232-internal-operation-of-ddc232-32-channel-current-to-digital-device

器件型号:DDC232
主题中讨论的其他器件: DDC112DDC2256AREF3040LM4140REF3140REF3240

我发现 DDC232数据表缺失-我将在此处参考数据表页面和图。

1) 1)每个输入有2个积分器 A 和 B、并如图12所示分别进行数字化。但在图17中、这意味着每个通道都有一个数字数据输出。 如何使用 A 和 B 积分器数字化? 输出是两者的平均值吗? 总和?

2) 2)所有输入是否同时采样? 图2显示有一个 ADC 用于2个模拟输入(每个 ADC 具有2个积分器)。 我可以推断、交替 CONV 周期上存在奇/偶采样、使其"几乎同时"、但希望确认。

3) 3)我不明白 DDC232CK 如何在连续模式下具有最大6kSPS、最小集成时间为160uec。 要同时处理 A 和 B 样本、您需要两个积分周期、即总 CONV 周期为320uSec 或3.125kSPS。 请说明缺失的内容。

4) 4)我从不同的数据表(DDC112)中看到、计算满量程电流的方法是:IFS = 0.96 (Q)(Vref)/Tint。 DDC232也是如此吗?

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    Mark、您好!

    感谢您使用 DDC232器件。
    我会将您的问题转交给系统工程师。
    他将很快答复你。

    谢谢!

    此致、
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    Mark、您好!

    1/如图12所示,每个输入的两个积分器在乒乓模式下一个接一个地工作。 这些是同一通道的2个连续采样。 因此、如图11所示、输出样本一个接一个。 这些是2个不同的样本、每个样本都在相应的 DVALID 之后。 图17显示了在 DVALID 之后发生的情况。

    2采样(实际上更多的积分)由积分器完成、A 侧的全部32个或 B 侧的全部32个(取决于您是高电平还是低电平的 CONV 周期)。  如 DS 中所述:"输入一侧的积分器输出将被数字化、而其他32个积分器处于积分模式"。 它是同步的(一次所有 A、下一次所有 B、然后返回)。 在上一个周期中集成的32个在内部保存采样数据(而另一组积分器正在进行积分)、然后 ADC 转换其输出、这些输出存储在移位寄存器中、发出 DVALID 信号、然后可以读出其数据。 实际上、是否有一个或多个 ADC 在内部工作以实现这一目的并不相关(这更多是供参考)。 在本例中、我们选择每两个通道具有一个 ADC。 重要的是、它们在一个采样时间(CONV 周期的一半)内启动工作。 显然、ADC 的工作速度实际上比集成时间快2倍(因为同一 ADC 必须覆盖2个通道)。   

    3/ A 和 B 是同一通道的连续采样。 两个不同的样本。 每160us 一个。 我认为这种混乱可能是因为认为 CONV 周期是采样率。 根据定义、采样率是采样率。 每个采样从 CONV 的一个边沿到下一个边沿、因此、在2倍的 CONV 频率下进行。

    希望能把事情清理干净...
    Eduardo

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    我已经添加了第四个问题,我也想回答--再次查看问题说明。
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    没问题。 满量程由您选择的范围设置。 无需考虑器件内部发生的情况(什么是反馈电容器或 ADC 使用的基准...)。 它对用户"透明"。 因此、一旦您具有满量程电荷范围(FSR)、那么只需使用积分器经典公式:Q = Tint 期间 I (t) dt 的积分。 Q 不能超过 FSR。 如果您假设 i (t)为常数(I)、则可以简化为 Q=I.Tint。 将 Q 替换为 FSR、您可以获得给定 Tint 的最大电流(同样、假设电流是恒定的)、I=FSR/Tint。
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    您好、Eduardo、

    我仍然很困惑。 如果我使用您写的内容、则 IFS = Q/Tint = 350 PC/160 usec = 2.187uA。 如果我使用前面提到的 DDC112方程、则 IFS = 0.96 (Q)(Vref)/Tint = 0.96 (350 PC)(4.096V)/160 usec = 8.60uA。 这些是完全不同的满量程值。 DDC112似乎采用相同的架构-为什么该公式不适用于 DDC232? 请在回答之前查看 DDC112数据表。 谢谢。

    标记

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    Mark、

    我为232描述的公式只是积分器/电容器的标准公式。 如果积分器在饱和前可保持的最大电荷为350pC、那么知道电流后、您可以得到积分时间、反之亦然...   

    如果您查看 DDC112 (第11页)、您可以看到完全相同的公式(第一个公式)。 在该器件中、您还可以选择使用外部电容器、因此我们将详细介绍 Cf 和 Vref 之间的关系... 但请注意、您键入的公式有一个拼写错误... 您将 CF 更改为 Q.

    此致、
    教育

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    您好、Eduardo、

    谢谢、我认为我现在的理解更好-在 DDC232的表4中、CF 和 Q 列之间的差异是一个系数4、大约为0.96*4.096。 这现在告诉我连续模式下的 IFS = 2.15uA (Tint - 160 uec)。
    但我的下一个问题是我可以多快地运行 DDC232 (这也会影响 IFS)。 图14和表11显示了我可以有两个50 μ s 的 CONV 突发、但不清楚重复的速度有多快。 从表11和图23中查看 Tncdr1和 Tncdr2的值可以看出、与连续模式相比、采样率并没有显著提高。 因此、在非连续模式下运行的唯一优势是具有更短的 Tint、因此具有更大的 IFS? 请确认。 谢谢。

    标记
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    Mark、您好!

    没错。 从不考虑使用它来处理更大的电流、但它应该起作用(其他人在信号采样不一致的情况下使用它)。 但是、正如您所说的那样、总体采样率(超过2个样本的平均采样率)与 ADC 速度大致相同、但无论如何都会限制总体速度。 除了您看到的图表之外、我还看了图13、不知怎么说、它看起来是一种改进5%的方法、但我认为应该是一样的。 与非连续计时(典型值)相比、它可能需要更多的人员在连续计时规格(最小值)上提供更多的裕度。

    此致、
    教育
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    您好、Edu、

    还有几个问题:

    a)数据表(图25)显示了具有内部0.1 μ F 电容器的电源-我计划也将一些0.1 μ F 陶瓷电容器放在外部。 这会导致问题吗?

    b)数据表(图25)显示了需要外部10uF 电容器的电源、但列出了它们是实心钽-世界正在摆脱钽电容器- 10uF 陶瓷电容器是否足够? 是否存在任何 ESR 限制?

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    Mark、您好!

    老实说、这些建议可能是基于评估板上当时所做的工作、从 Get-Go 开始、同时遵循经典的十进制建议... 我确信没有对它们进行任何优化研究、其中的一部分是因为影响性能的最敏感电容器已包含在器件中。 最后、 我从未见过您提到过的 DDC 问题、因此在这两种情况下、您应该完全正常。

    此致、

    教育

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    您好、Edu、

    感谢您提供信息。 借口推理、但从您的响应提示音来看、DDC 似乎是过时的组件(我知道数据表缺失)。 您会建议我使用其他器件吗? 我正在获得有关 DDC2256A 的信息(Amy 想要 NDA)。 这是不是更适合我的应用的器件、也可能是另一个器件?

    标记

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    Mark、您好!

    我没有在 DDC232上工作(我想当你说"DDC"时、你会提到这个)、所以这就是我只能猜测当时做了什么的原因。 该器件早已发布(就半导体而言不是很长)、但绝不是过时的。 此器件以及更旧的器件仍有大量新设计正在进行中。 在不同选择之间进行的第一个筛选通常基于通道数量、通道密度和功率(较新的器件具有较低的功率和较高的通道密度)。 当然、您需要 NDA 才能访问更新的 DDC。   您遇到的问题是标准问题... 但 您可能不需要访问完整 DS 即可做出决定。 也许我们网站上提供的 DS 的一页就足够了? 无论如何、我建议您只与 Amy 讨论您的需求...

    此致、
    教育

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    数据表的图6显示了一个相当可靠的电压基准电路。 提及它的段落描述了对它的需求、但并未描述有关要求的动态特性、以了解较新的参考器件是否可以单独满足它、或者可能是具有更好偏移或稳定性的不同运算放大器。 我能否更详细地了解 VREF 引脚的动态性质?

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    Mark、您好!

    请在下面找到各种参考芯片之间的比较表。

    这些是我们查看过的一些器件、我们在更高通道密度的器件中使用了 REF3040和 LM4140。

     

    LM4140

    REF3040

    REF3140

    REF3240

    漂移性能(在0至70C 范围内)

    3ppm/C

    20ppm/C

    5ppm/C

    4ppm/C

    噪声(0.1至10Hz)

    2.2uVpp

    45uVpp

    53uVpp

    53uVpp

    噪声(10kHz 至10kHz)

    (请参阅图12)

    128uVrms

    78uVrms

    78uVrms

    长期稳定性(0-1000h)

    60 ppm

    24 ppm

    70ppm

    55 ppm

    线路调整

    20ppm/V

    160-410 uV/V

    20ppm/V

    15ppm/V

    REF3040提供比 REF3140更好的长期稳定性和低频噪声。

    REF3140提供比 REF3140更好的 tempco。

    LM4140在3种器件中提供了极低的噪声和更好的温度系数。

    除了这一点,我们没有其他建议,但这并不意味着不同的东西不会更好。