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[参考译文] ADS1220:ADS1220

Guru**** 2391415 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1220

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/719921/ads1220-ads1220

器件型号:

ADS1220问题:

大家好、我有几个关于 ADS1220的问题、我对这些问题并不完全清楚。

1) 1)启用/禁用 AVDD: 是否可以在使 DVDD 线路保持3.3V 电压的同时对 ADS1220上的 AVDD (5V)线路进行下电上电循环?  VREF = AVDD-AVSS。  不清楚这是否会在内部引起问题。  我们已经看到、下电上电 AVDD 会擦除 ADS1220寄存器设置、这是一种相当震惊的情况、那就是假设这些设置将由 DVDD 电源供电?  我们最初假设可以在使数字电路通电的同时关断模拟电路、但情况可能并非如此。   

2) 50/60Hz 滤波器图形: 在26-27页上、显示了 FIR 50/60Hz 图形、但数据速率为45sps 及更高时、不显示位设置?  您能否说明其余图形设置为什么位设置?

a) 其次、我在表11中看到的是、相同 FIR 50/60Hz 滤波器的-3dB 频率、采样率大于90sps 时、该滤波器在消除特定噪声中的60Hz 方面基本上是无用的、对吗?  如果不是-3dB BW 列显示的值、您能否为大于45sps 的数据速率提供缩小至100Hz 的 FIR 频谱图?

3) 3)最大 ENOB:要进行涡轮/放大还是要不进行涡轮/放大?  我对过采样/DSP/转换器理论有相当好的了解、尽管这绝不是一个主器件。  ADS1220数据表的第16页上介绍了噪声性能。  它特别讨论了过采样的优势以及通过增加增益来降低总体测量噪声。  我觉得矛盾的是、当您比较下面粘贴的本节表格时、我有以下问题...

 a)这些表格表示、随着增益的增加以及 ODR 和/或 Turbo 模式的启用、ENOB 会降低、噪声会增加?  也许我缺少一些基本的东西、但我本想过采样/ Turbo 会帮助降低噪声、还是仅在对输出进行滤波后才这样做?  增加我本来希望这有助于将信号从噪声中拉出的增益、但情况似乎并非如此。  您能帮助我在这里缺乏理解吗?   

  • 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、Frank、

    请参阅下面的我的回答。

    此致、

    Bob B

    [引用用户="Frank Roberts81"]

    器件型号: ADS1220

    ADS1220 问题:

    大家好、我有几个 关于 ADS1220的问题 、我对这些问题并不完全清楚。

    1) 1)启用/禁用 AVDD: 是否可以在 使 DVDD 线路保持3.3V 电压的同时对 ADS1220上的 AVDD (5V)线路进行下电上电循环?  VREF = AVDD-AVSS。  不清楚这是否会在内部引起问题。  我们已经看到、下电上电 AVDD 会擦除 ADS1220 寄存器设置、这是一种相当震惊的情况、那就是假设这些设置将由 DVDD 电源供电?  我们最初假设可以在使数字电路通电的同时关断模拟电路、但情况可能并非如此。  [BOB]您可以关闭 AVDD 电源、是的、您将丢失任何配置寄存器设置。  原因是断电会使器件处于复位状态。  这与发生上电复位(POR)的冷启动条件相同。  一旦移除其中一个电源、器件将进入复位状态。  无论是模拟电源还是数字电源都无关紧要。  ADS1220将保持复位状态、直到所有电源均为标称值。  ADS1220没有确定所需操作的实际方法、因为不需要电源定序。  

    您可以使用 POWERDOWN 命令将 ADS1220置于极低功耗状态。  如果可以打开任何传感器电源电流、也可以使用连接到 AIN3的低侧开关。  否则、您需要在重新应用 AVDD 后重新配置 ADS1220。

    2) 50/60Hz 滤波器图形: 在26-27页上、显示了 FIR 50/60Hz 图形、但数据速率为45sps 及更高时、不显示位设置?  您能否说明其余图形设置为什么位设置? [BOB]从数据表第25页的第8.3.4节开始讨论数字滤波器。  第一段中指出、在5sps 和20sps 时、滤波器可配置为50Hz 和/或60Hz 抑制。  由于滤波器设计、在较高数据速率下不能抑制50/60Hz。   

    a) 其次、我在表11中看到的是、相同 FIR 50/60Hz 滤波器的-3dB 频率、采样率大于90sps 时、该滤波器在消除特定噪声中的60Hz 方面基本上是无用的、对吗?  如果不是-3dB BW 列显示的值、您能否为大于45sps 的数据速率提供缩小至100Hz 的 FIR 频谱图? [BOB]滤波器设计使根据配置寄存器2中的滤波器设置进行一些微调。  表19显示了这些设置、并 说明了何时可以使用这些设置。  高于20sps 的数据速率不能与这些滤波器设置一起使用以实现50Hz 和/或60Hz 抑制。

    正常的 FIR 滤波器操作与正弦滤波器(弹跳球)类型响应有一些相似之处、其中第一个陷波出现在表11中所示的-3dB 点。  表11中20sps 的-3dB 信息对应于图52。  对于20sps 以上的所有数据速率、50/60Hz 在滤波器的通带内。

    ADS1220中使用的 FIR 滤波器的优势主要在于单周期设置。

    3) 3)最大 ENOB:要进行涡轮/放大还是要不进行涡轮/放大?  我对过采样/DSP/转换器理论有相当好的了解、尽管这绝不是一个主器件。  ADS1220 数据表的第16页上介绍了噪声性能。  它特别讨论了过采样的优势以及通过增加增益来降低总体测量噪声。  我觉得矛盾的是、当您比较下面粘贴的本节表格时、我有以下问题...

     a)这些表格表示、随着增益的增加以及 ODR 和/或 Turbo 模式的启用、ENOB 会降低、噪声会增加?  也许我缺少一些基本的东西、但我本想过采样/ Turbo 会帮助降低噪声、还是仅在对输出进行滤波后才这样做?  增加我本来希望这有助于将信号从噪声中拉出的增益、但情况似乎并非如此。  您能帮助我在这里缺乏理解吗?  [BOB]我认为您缺少的是 FSR 范围。  是的、ENOB 随着施加的增益而下降、但随着增益阶跃的增加、LSB 大小也会减半。  请查看 UV 中的噪声表、而不是查看位数。  表1中的注意、RMS 噪声如何随每个阶跃的增益增加几乎减半。  因此噪声会有所改善。  遗憾的是、这是通过 PGA 进行转换的输入参考噪声、任何外部噪声都将被增益。  因此、您确实希望在 ADC 之前降低噪声、以获得最大优势。

    使用 Turbo 模式还将进一步降低总体转换噪声、因为 ADS1220将在需要更高偏置电流的更高带宽下工作(消耗更多功率)。  由于使用较高电流的内部晶体管具有更好的性能区域、因此带宽较高的放大器实际上在较低的噪声点运行。  代价是功率更大、噪声稍好。  从表中看这有点困难。 但是、如果您在 Turbo 模式下将两个样本平均在一起、然后与正常模式进行比较、则会看到噪声性能略有提高。

    [/报价]

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    尊敬的 Bob:

     非常感谢您的回复。  您已完全清除问题1)和3)。  对于 问题2)、我仍然有点困惑、因为它与数据表中显示的滤波器图有关。  我的想法是、正如您所说的、50/60Hz 滤波器仅适用于5和20SPS 模式。  我们在 SOC 上开发了自己的 IIR LP 滤波器、以实现60Hz 滤波器、在此滤波器中、它采集~50个样本以使其稳定。  在最近的设计审查中、我们希望找到一种方法来缩短此稳定时间。我参考 ADS1220数据表、重新查看了在单个周期内稳定下来的50/60Hz 滤波器、并看到了显示数据速率为45SPS (图52)-2000SPS (图 59)。  哪一项确实表明滤波器也在这些采样率下工作?  还是仅显示抽取滤波器图?

    此致、

    弗兰克

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    您好、Frank、

    我不确定我对滤波器的评价是否超出数据表中的评价。  如第25页的第8.3.4节所述、"该器件使用线性相位有限脉冲(FIR)数字滤波器、对来自调制器的数字流执行滤波和抽取。"  每幅图显示了 ADS1220可用的各种数据速率的频率响应特性。  由于某些数据速率下的滚降、50/60Hz 会略有降低、但最广泛和最显著的降低是5SPS (占空比模式下仅为20SPS)和20SPS (正常模式)、具体取决于所选的滤波器响应。

    因此、对于图54 (90SPS)、可能会降低5dB (60Hz)、而对于图55 (175SPS)、可能降低2dB 或3dB。  与20SPS 时的120dB 或更高响应相比、这是一个很小的滤波量。

    此致、

    Bob B

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    尊敬的 Bob:
    好的、抱歉、我现在清楚地了解更高的 SPS 图只是 FIR 滤波器、但当然具有最低的50/60Hz 抑制。

    谢谢、
    弗兰克