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[参考译文] AFE4404:AFE4404数据中存在间歇性噪声

Guru**** 2390735 points
Other Parts Discussed in Thread: AFE4404

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/715566/afe4404-intermittent-noise-in-afe4404-data

器件型号:AFE4404
主题中讨论的其他器件: 冲击

大家好、

我使用 AFE4404进行 SpO2计算、分别对连接到 LED1和 LED2输入的红色和红外 LED 以及环境光进行采样。 我使用 nRF52832 SoC 来控制 AFE4404。

为了省电、禁用 LED3。 按照 Praveen 在这里的答案: e2e.ti.com/.../546473 文章、我已经将 LED3电流设置为0mA、并为 LED3提供了一个单时钟周期的转换阶段。 我在定制开发板上进行开发。

我们在红色和红外数据中观察到大量高频噪声。 噪声在消失之前存在一段时间、之后信号相当干净。 在不同的开发板之间,噪声消失所需的时间各不相同--对于某些噪声总是存在的。 请参阅下面的寄存器值。 所有其它寄存器包含它们的复位值。

寄存器 名称 寄存器 ADR 值 
LED2LEDSTC 说明 0x9. 0
LED2LEDENDC 上的 LED2 0xA 399 LED2关闭
LED2STC 0x1. 100 开始采样 LED2
LED2ENDC 0x2. 399 结束采样 LED2
ADCRSTCT0 0x15 401. 开始 ADC 复位周期0
ADCRSTENDCT0 0x16 407. 结束 ADC 复位周期0
LED2CONVST 0xD 409. 开始转换 LED2
LED2CONVEND 0xE 868 结束转换 LED2

LED3LEDSTC 0x36 401.
LED3LEDENDC 上的 LED3 0x37 401. LED3关闭
LED3STC 0x5 401. 开始采样 LED3
LED3ENDC 0x6 401. 结束采样 LED3
ADCRSTCT1 0x17 870 开始 ADC 复位周期1
ADCRSTENDCT1 0x18 876 结束 ADC 复位周期1
LED3CONVST 0xF 878 开始转换 LED3
LED3CONVEND 0x10 879 结束转换 LED3

LED1LEDSTC 0x3. 401.
LED1LEDENDC 上的 LED1 0x4. 800 LED1关闭
LED1STC 0x7 501 开始采样 LED1
LED1ENDC 0x8. 800 结束采样 LED1
ADCRSTCT2 0x19 881. 开始 ADC 复位周期2
ADCRSTENDCT2 0x1a 8887 结束 ADC 复位周期2
LED1CONVST 0x11 889 开始转换 LED1
LED1CONVEND 0x12 1348. 结束转换 LED1

ALED1STC 0xb 902 开始采样 ALED1
ALED1ENDC 0xC 1201. 结束采样 ALED1
ADCRSTCT3 0x1b 1350 开始 ADC 复位周期3
ADCRSTENDCT3 0x1c 1356. 结束 ADC 复位周期3
ALED1CONVST 0x13 1358. 开始转换 ALED1
ALED1CONVEND 0x14 1817. 结束转换 ALED1

CLKDIV_PRF 0x39 0 CLK 分频设置
PRPCT 0x1d 39999 比较 PRF
PDNCYCLESTC 的值 0x32 2617. 开始关闭 PDNCYCLEENDC 电源
0x33 39199 结束断电周期
TIA_feedback 0x21 3. TIA 增益和带宽
ILED 0x22 325 LED 电流控制
控制控制1 0x0 256 NUMAV、TIMEREN
CONTROL2 0x23 512 OSC_ENABLE、DYNAMICn 

下图显示了噪声及其如何在中途消失。 在这种特殊情况下、数据在清除之前噪声了2-3分钟。

如果我从数据表中的表11中获取采样寄存器设置、并且只将 LED3电流更改为0mA、则噪声会显著降低、并且对于所有器件、其清除速度都快得多。 这一事实让我相信、这可能是与上面显示的寄存器设置有关的问题、尽管我意识到这很可能也是硬件问题。 不过,我想就我选择的寄存器设置再提出意见。

最棒的
Fredrik

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    您好、Fredrik、

    您可以查看频域中的数据以查找噪声的频率。 这将帮助您找到噪声源、并帮助您抑制噪声源。
    但是,我感觉可能是交流电源的噪声拾取,因此我建议您使用电池供电的电源进行实验。
    您还可以通过50/60Hz 的陷波滤波器来抑制它。

    此致、
    Prabin
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    Prabin、您好!

    感谢您的快速回复。 这些器件由电池供电、噪声在本质上似乎是高斯- 50 Hz 陷波滤波器不会咬接。 我将光电二极管指向天空并进行采样一段时间、直到噪声被清除、请参阅下图(顶部图是噪声、底部图是原始数据)。 采样频率为100Hz。

    此外、如果噪声源自市电、噪声在一段时间后自行解析是否会让您觉得奇怪? 如果是这种情况、我希望数据经常会产生噪声。

    最棒的

    Fredrik

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    您好!

      以下问题的答案有助于理解噪声的来源:

    您绘制的数据是 LED 相位数据还是(LED-AMB)数据? 您是否仅在 LED 阶段看到此噪声、或者它在 LED 和 AMB 阶段是否均等存在?

    2.如果您将 PD_DISCONNECT 位设置为"1"(基本上断开传感器与 AFE 的连接)、噪声会消失还是仍然存在? 这将使我们了解噪声是由 AFE 在内部产生、还是从传感器中拾取。 当 PD_DISCONNECT 设置为"1"时、AFE 输出将为~0V。 您还可以尝试将 PD_DISCONNECT 设置为"1"的实验、并对偏移 DAC 进行编程、以生成与波形中当前具有的电平相同的直流输出。

    此致、

    Anand。

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    Anand、您好、感谢您在周日回来。

    我们认为噪声可能来自开发板上的升压转换器。 我们将在接下来的几天内更深入地研究这个问题。