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[参考译文] ADS1256：INA188

admin
Guru**** 2769275 points

Other Parts Discussed in Thread: INA188, ADS1256, LM7705, OPA365, INA225

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/737231/ads1256-ina188

器件型号：ADS1256
主题中讨论的其他器件：INA188、 LM7705、 OPA365、 INA225、 REF5025

您好！

我在差分模式下使用 INA188来测量电池电压。 并将输出提供给单端 ADC。

现在、我计划在差分模式下使用 ADS1256 SDADC 来测量我的电池电压。 我是否可以取下 INA188并将电池端子馈入 SDADC 引脚？  如果是、我是否需要任何信号调节电路。

谢谢

此致

Sushant

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    TI__Guru**** 2769275 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、Sushant、

    您很可能应该能够直接连接电池。 一般而言、添加信号调节级会导致您尝试测量的信号增加噪声；因此、在不必要时、我倾向于避免额外的信号调节。

    请问您要测量的最大电池电压是多少？ 如果 ADS12乃至 ADS1256的内部 PGA 增益足以满足您的需求、那么我认为没有理由使用额外的增益级。 此外、由于内部 PGA 的共模范围扩展至 AGND、因此无需外部电平转换电路、因此您可以将电池的负极侧接地、同时仍以差分方式测量电池、而不会使 PGA 输出饱和。

    此致、
    Chris
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    TI__Guru**** 2769275 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。
    谢谢 Chris。
    电池电压将介于0至5V 之间。
    我的问题是、如果使用不带 RC 滤波器调节的高分辨率 ADC、即使在恒定电池电压下、我也会有较大的 sdadc 阶跃变化。 如何消除这种情况。 我不想将信号处理算法加载到我的控制器中。

    此致
    Sushant
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    TI__Guru**** 2769275 points
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    您好、Sushant、

    我会在 ADC 输入上添加一个 RC 滤波器。 在提到"信号调节"电路时、我只考虑有源组件、但建议使用 RC 滤波器来实现抗混叠(噪声滤波主要通过 ADC 的数字滤波器实现)。

    为了在不在 MCU 中提供额外后处理滤波的情况下降低信号噪声、我建议以您能达到的最慢数据速率运行 ADS1256、因为这会降低总体信号和噪声带宽。

    我在0-5V 信号中看到的一个潜在问题是、您将无法对3V 以上的信号使用 ADS1212的内部缓冲器。 在禁用缓冲器的情况下、您将有一个更高的输入偏置电流(负载)连接到电池。 遗憾的是，避免这种情况的方法是有一个信号调节级(提供大于5V 的电压)，或者对输入电压进行分压(这也会给电池带来负载)。

    那么、我想我的下一个问题是、您可以在电池上承受多大的负载？

    此致、
    Chris
  • 0
    TI__Guru**** 2769275 points
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    感谢您的反馈 Chris。 我计划使用 ADS1256。
    我不想使用电阻分压器。
    我有疑问：
    "您将无法对3V 以上的信号使用 ADS1256的内部缓冲器。" 如果我提供2.5V 的参考 VTG 并使用增益1、那么我应该能够测量2*2.5/1 = 5V 输入。 这不是对吗？
    也许我不理解在这种情况下缓冲区的使用。 请您澄清一下...
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    TI__Guru**** 2769275 points
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    您好、Sushant、

    PGA 之前有一个内部缓冲级、可启用该缓冲级以增加 ADC 的输入阻抗。 建议启用缓冲器以防止加载您尝试测量的电压：

    然而、当这个缓冲器被启用时、输入共模范围被限制在缓冲器的输入范围内。 允许的输入电压范围为+/- 3V...

    我不确定 ADS1256的非缓冲输入阻抗是否会给您的电池带来过多的负载。 如果负载是一个问题、那么您可能需要为外部放大器提供大于5V 且小于0V 的电源轨、以实现0-5V 线性缓冲器输出。 对于负电源电压、您可以使用类似 LM7705的器件、但对于正电源轨、您仍需要另一个大于5V 的电压。

    在选择放大器时、请注意、"输出摆幅至轨"规格并不能告诉您放大器的线性输出范围、因此您需要密切注意针对开环增益规格列出的条件。 以下示例形成 OPA365数据表、请注意、运算放大器可驱动至电源轨的10mV 以内、但10-100mV 范围可能是非线性的、因为开环增益不能保证在该范围内处于高电平。

    我希望这对您有所帮助、
    Chris

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    TI__Guru**** 2769275 points
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    感谢您的帮助。 现在、我想知道是否可以将其用作双向电流传感器(取代 INA225)。 ADS1256显示它可以进入+-2Vref/PGA。 但我看不到对 IC 施加任何负电压。 (还是这样做。。。。 ！！)。 那么它如何(如果可以)在差分模式下计算负电压。
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    TI__Guru**** 2769275 points
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    您好、Sushant、

    是的、您可以使用 ADS1256来测量电流。 通常、这是通过强制电流通过电阻器并测量电阻器上的压降来实现的。

    您可以测量的"负电压"实际上不是负电压(以绝对值表示)、而是正负输入之间的差分电压可以是负电压。 例如、-3V 差分信号的 VINP = 0V 且 VINN = 3V、这样 VINP- VINN =-3V 的差值。 因此、当您的信号摆动在某个中等电源电压(缓冲器启用时为1.5V)附近时、您可以利用负输入范围。

    此致、
    Chris
  • 0
    TI__Guru**** 2769275 points
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    好的、谢谢。

    考虑以下设置：

    我启用了缓冲器、提供2.5V 的参考电压、16的 PGA、并连接了一个15m Ω 的电流分流器、并通过它传递电流。 我的理解是：

    1、I 可以通过的最大电流为(3/16)/0.015 = 12.5A。

    2.我可以在两个方向上测量12.5A 的双向电流。 IE：+12.5A 和-12.5A。  

    希望我的理解是正确的。

    3.根据前面有关测量电池电压的讨论，我将禁用缓冲器，并将外部 RC 电路与运算放大器缓冲器连接。 请求您对此的看法。

    4.考虑到我对高精度和高精度的电流和电压测量感兴趣，如果 我需要在上述测量案例中提供任何支持，需要您的建议。

    此致

    Sushant

  • 0
    TI__Guru**** 2769275 points
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    您好、Sushant、

    1.您的计算是正确的，但请继续阅读第2条，因为您可能需要降低此值...

    2、我认为您需要+/- 12.5A 电流、以获得在1.5V 共模电压附近波动+/-1.5V 的输入电压。  在这种情况下、您可能需要将分流电阻器的一侧固定在1.5V、然后最大电压摆幅将减少一半、因此电流摆幅将被限制在+/- 6.25A。

    3.没关系。

    4.需要查找的其他组件包括：

    1. 前端放大器：请查看此列表作为起点： 精密放大器
    2. 2.5V 基准源。 我会推荐 REF5025或任何 REF6x25器件。
    3. 用于 ADS1256电源的低噪声 LDO。

    我希望这对您有所帮助、
    Chris

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    TI__Guru**** 2769275 points
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    好的、Chris。 谢谢。
    您的解释帮助我更好地理解。 最后一个问题：
    "我想您将需要+/- 12.5A 电流、以获得在1.5V 共模电压附近波动+/-1.5V 的输入电压。 在这种情况下、您可能需要将分流电阻器的一侧固定为1.5V"
    是否需要具有1.5V 的共模电压？ 如果我不将分流器的任何一侧连接到1.5V、会怎么样。 在这种情况下、如果零电流流动、则两端的电压将相同、因此共模电压应为零。 这是任何关注的问题。

    此致
    Sushant
  • 0
    TI__Guru**** 2769275 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、Sushant、

    您必须通过简单的原理图向我展示您的意思...

    输入电压必须相对于 ADC 的共模输入范围正确偏置。 如果输入信号悬空、则会遇到 PGA 饱和问题。 将电阻器的一侧偏置为1.5V、可为正负电流留出一定的余量。 相反、如果您将电阻器偏置为0V、那么您可能只能支持正电流测量。

    查看此 Excel 计算器、了解有关 ADC 输入范围的一些指导信息： www.ti.com/.../sbac145

    此致、
    Chris