[参考译文] ADS1232：我对规格有一些基本问题。

您好、Suzuki-San、

您提出了以下问题：

1) 1)满量程输入电压

 规格为+/-0.5Vref/增益。 如果输入超出范围、会发生什么情况？  [BOB]如果超出 FSR、但输入仍处于 ADS1232的绝对输入范围内、则会看到满量程输出。  如果输入超过+FS、您将获得0x7FFFFF 的代码、如果超过-FS、您将获得0x800000的代码。

  -此规格是确保 PGA 保持线性工作的范围、对吗？  [BOB]绝对输入电压范围不一定意味着可测量的输入范围。  测量范围由增益选择和基准电压决定。  增益为1时、对于5V 基准输入、测量范围为+/-2.5V (假设 AVDD 也为5V)。  这样可实现5V (+/-2.5V)的满量程范围。  如果您将 AINN 固定在 GND、则总测量范围高达+FS、您无法测量负值。  如果您将 AINN 输入固定为2.5V、则如果 AINP 可以从 GND 切换至 AVDD、您可以测量-FS 和+FS 之间的所有电压。

使用大于2的增益(例如64或128)时、输入范围会发生变化。  增益为1或2时、PGA 被旁路。  增益为64和128时、输入范围会因放大器的共模输入范围限制而变化。  输入共模必须介于 GND+1.5V 和 AVDD-1.5V 之间。  如果输入超出此范围、则输入超出放大器的线性区域。  放大器的输出不是轨到轨输出。

2) 2)正常模式抑制

  为了确保此规范的安全、我们应该在"满量程输入电压"(+/-0.5Vref/增益)范围内输入信号、对吧？  [BOB]正常输入电压必须处于 ADC 的测量范围内。  如上所示、如果基准电压输入为5V、则无法在 AVDD 和 AGND 上施加有意义的信号。  输入电压必须在测量范围内、而不是绝对输入范围内。

3) INL 和 ENOB 之间的关系、NFB  [BOB]最好通过查看图21 (增益为1)和22 (增益为128)来描述 INL。  INL 规格是整个 ADC 测量范围内的端点拟合。  由于它在整个输入范围内不是固定值、因此很难与在输入短路的单点测量的转换器噪声进行比较。  INL 是最坏情况 INL、噪声是最佳情况。  总误差是所有误差源的 RSS (在应用 RSS 之前必须按相同的单位计算)。  

ENOB 是有效分辨率、可使高斯分布的1西格玛的噪声分布生效。  无噪声分辨率是指分辨率小于任何峰峰值噪声(或噪声的总分布)。  无噪声值由直接测量确定、ENOB 和无噪声的计算结果如第5页噪声表上方的 ADS1232数据表所示。

4)外部时钟规格 [BOB]在许多情况下、内部振荡器足够好、但在使用10SPS 数据速率陷波50/60Hz 时、振荡器的精度和漂移可能会导致问题。  在这种情况下、可以使用更精确、更稳定的外部振荡器。  可以使用外部晶体或外部晶体振荡器。  可应用的时钟选项范围从低至200kHz 到最高8MHz 不等。  4.9152MHz 的外部时钟频率将提供与内部振荡器相同的输出数据速率和数字滤波器特性。

数据速率和数字滤波器特性将与外部提供的时钟源成正比。  4.9152MHz 时钟是具有内部时钟特性的一对一时钟。  外部时钟可用于改变数字滤波器中的陷波、或提高输出数据速率。

在将外部时钟应用到 ADS1232内部时钟源树之前、先对其进行分频。  这大大减少了相位噪声、抖动、占空比等方面的任何问题。 通常、晶体特性取决于外部 R-L-C 值。  由于晶体输出正弦波、因此抖动、占空比等没有问题  外部振荡器可能会有一些问题、但如前所述、这些问题大多由时钟分频器电路处理。  具有高抖动的外部时钟最常见的副作用是噪声增加。  由于时钟速度更快、增加时钟频率也会增加总体噪声、因此很难说增加了多少。  最好在需要使用外部时钟来使用精确的低抖动源时使用。  使用微时钟源时、微时钟输出将仅与微时钟源一样好。

5) 5)噪声性能

 -由于增益更大、噪声级别变得越来越差。

 这是由于 PGA 的噪声造成的、对吧？ (PGA 内部寄存器值的影响？？)  [BOB]我认为您的噪声和分辨率令人困惑。  输入参考噪声实际上会随着增益的增加而降低。  噪声表中的 RMS 和峰峰值噪声电压值显示了这一点。  例如、让我们看看增益1和2。  请注意、增益为1时的 RMS 噪声电压为420nV、但增益为2时的 RMS 噪声电压降至270nV。

通常会混淆的是分辨率。  单个位的值随增益而变化。  如果增益为1、则满量程范围可能为5V、但如果增益为2、则为2.5V。  因此、1位分辨率的值随增益而变化。 在5V FSR 时、分辨率为298nV、但在2.5V FSR 时的分辨率为149nV。  随着 FSR 值的降低、它需要2个2.5V FSR 代码、等于1个5V FSR 代码。

转换器的位数或总分辨率必须考虑传感器输出范围和增益、以确定传感器分辨率。  如果使用灵敏度为2mV/V 的称重传感器、则在增益为128时测量的粒度将大幅提高、即使表格中的分辨率降低、增益也将为1。  噪声的降低会超过位数的减少。

6)稳定时间

 尽管在单通道 AD 转换的情况下、可能会发生"突然变化"。

 -您是否对"突然"信号有某种规格？  [BOB] 突然变化通常被视为输入电压的一个较大的阶跃变化。  此步骤非常类似于端到端变化、例如从接近负满量程变为接近正满量程(或相反)。  一种更简单的考虑方法是、在移动平均中同时对4个或5个样本求平均值。  如果输入以平均值缓慢变化、则您将不会看到从转换到转换的变化。  如果新样本与平均值发生了很大变化、那么您将看到显著变化、但会获取一些样本以围绕该输入电压创建新的平均值(或稳定)。

此致、

Bob B