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[参考译文] ADS1218：与 PGA 和校准命令相关的查询- reg

admin
Guru**** 2502205 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1218

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/743114/ads1218-queries-related-to-pga-and-calibration-commands--reg

器件型号：ADS1218

您好！

我对 ADS1218中的 PGA 操作和校准有一些疑问、

1) 1) PGA 是否仅用于最大程度地提高输入分辨率？ 假设 PGA = 1时为40mV、PGA = 128时为70nV。 如果  它有任何其他用途、请告诉我。

2) 2)我观察到 ADS1218在初始启动以及读取闪存页面时消耗更多电流。 请您分享背后的逻辑。  

3) 3)数据表中提到 、特性下第一页的最大数据输出速率为1KHz (高达1kHz 的可编程数据输出速率)。 这是否意味着"DOUT"引脚数字输出的最大速度为1KHz？ 如果不是、那么与 ADS1218进行数字通信的最小和最大频率限制是多少。  

4) 4) Selfcal/SelfGcal/SelfOcal 是否仅适用于 PGA = 1？  

4.a)在自校准时、IC 将模拟引脚连接到基准电压、基准电压将始终为2.5/1.25 、并进行增益校准。 因此、满量程正值现在将映射到1.25/2.5V。

   如果 PGA = 128、正满量程值为 19.531mV、该怎么办？

4.b) PGA = 128时，最大输入差分电压和输出 是否为19.531mV？  

4 c)我们何时必须使用自校准和对称(区分)

5) 5)差分输入电压是否应始终大于或等于0V？ 也就是说 ，我们不应在任何输入通道上提供负电压(例如，AIN0上的(-) 1V 或(-) 2V)[如注释(2)所述，ADS1218数据表 pg.no 38在表.5下已提及]

6) 6)是否有任何仿真工具可用于测试此 IC？

6) 6) Fdata、Fmod 和 IC 中缓冲器功能之间的关系。

谢谢、此致、

Makesh

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    TI__Guru**** 2502205 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。

    Makesh、

    PGA 基本上是可编程增益放大器。 它允许测量较小的信号、因此分辨率更好。 对于使用2.5V 基准的测量：

    PGA=1：满量程范围=±2.5V、LSB 大小= 3uV

    PGA=1：满量程范围=±19.53mV、LSB 大小= 23nV

    请注意、负满量程范围是差分的、仅指 AINN 高于 AINP 的输入(例如、AINN=3.5V、AINP=1.5V 意味着输入为-2V)。

    将存在一些与噪声相关的增益和抽取率、您可以从图1至图7中的典型特性曲线中计算这些增益和抽取率。

    2.当 ADS1218加电时、有一些在启动时读取的内部寄存器、这些寄存器在我们的最终测试中进行编程、以修整器件中的误差。 因此、在启动时、由于加载和设置了这些寄存器、将需要一些额外的电源电流。

    3kHz 的最大输出数据速率是指 ADC 读数的输出数据。 更适合说输出数据每秒的样本数。

    DOUT 引脚的最快数字输出是不同的。 这基于 DOUT 可由 SCLK 计时的最大速度。 您可以在计时技术规格表中找到此信息。 它被列为最小 SCLK 周期。 对于该器件、SCLK 周期的最小值为4个 tosc 周期。 在本例中、以2.4576MHz 运行的 ADS1218的最小 SCLK 周期为16.27us、或者最大 SCLK 速率为614kHz。

    4、我认为只能在 PGA=1时运行一个 SELFCAL 和 SELFGCAL。 但是、我认为您可以在任何 PGA 上运行 SELFOCAL。 SELFOCAL 基本上是对 ADC 偏移的测量、该偏移应随 PGA 增益进行调整。 从 SELFOCAL 测量偏移后、将从后续测量中减去该偏移。

    但是、任何涉及增益校准的器件都需要在输入时提供正满量程输入。 如果存在增益、我认为自校准命令不起作用。

    答：正确、如果 PGA=128、则自校准将不起作用。

    b：当 PGA=128且基准电压为2.5V 时、测量值将在±19.53mV 的范围内。 大于此输入的电压将显示为满量程读数7FFFFFh (对于负过压、为800000h 的负满量程读数)。

    c.自校准用于消除器件内的失调电压和增益误差。 偏移校准会消除输入多路复用器/PGA/ADC 中出现的任何偏移。 增益校准可消除 ADC 从输入通道以及与基准输入通道的比较中发现的任何增益误差。

    对于系统校准、假设您有一个外部放大器。 这将具有它自己的增益和偏移误差。 您可以使用系统校准来校准这些错误。 对于系统失调电压校准、您需要将外部放大器的输入短路以用作 ADC 的测量失调电压。 然后、对于系统增益校准、您需要输入系统称为满量程测量的值。

    请注意、系统校准应首先确保增益校准适度接近、然后执行系统失调校准、然后执行增益校准。 如果在开始时增益误差非常大、偏移校准也将关闭。 如果要启动的增益误差较小、则偏移校准将更加精确。

    5.我在1)中提到了这一点，但模拟输入引脚不应为负电压。 如果 AVDD=5V 且 GND=0、则 AIN 引脚必须介于0V 和5V 之间。 如果任何引脚超出此范围0.3V (超出-0.3V 和5.3V)、则可能会损坏器件。 作为 ADC 的差分输入、当 AINN 高于 AINP 时、进行负测量。

    6.我认为我们没有用于此器件的任何软件工具。 有一个 ADS1218EVM、但它在许多年前就已停产。

    ADS1218是一种 Δ-Σ(或过采样)类型的 ADC。 这意味着 ADC 正在使用许多输入样本来获取一个您可以读取的输出 ADC 数据。 创建一个 ADC 数据所需的输入采样数之比称为过采样(或抽取率)。 大多数定义都在 ADS1218数据表的末尾给出、但我将在这里进行总结：

    fosc 是振荡器时钟频率。 典型值为2.4576MHz、最大值为5MHz。

    Fmod 是调制器频率。 通常、这是输入采样的频率。 该频率 fmod = fosc/128或 fosc/256、具体取决于配置比中的速度位。 但是、对于 higer 增益、输入采样速度快于 Fmod。

    Fdata 是输出数据速率。 这是 ADC 输出测量读数的速率。

    抽取率是指 Fmod 和 Fdata 之间的比率。 我要指出的是、可能存在这种情况

    b：缓冲器只是一个单位增益缓冲器、用于降低 ADC 的输入阻抗、缓冲器的缺点是它限制了模拟输入的输入范围。 数据表中的电气特性表中列出了这一点：

    希望这能解答您有关 ADS1218的问题。 出于好奇、您正在测量什么以及您是如何在该器件上稳定下来的？ 这是一款较旧的器件、虽然可以正常使用并且仍然是一款常用器件、但与此器件相比、其他器件具有更好的规格和更多功能。 如果您确实为您的系统找到了该器件、请随时发布原理图以供查看。 在使用精密 ADC 构建系统时、始终需要考虑大量细节、最好查看原理图。

    吴约瑟

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    TI__Guru**** 2502205 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、Joseph、

    感谢您的详细回答！ 我已经清楚地了解了我之前的所有问题。  

    很抱歉、由于我们的政策、我无法在此分享原理图。 我们基本上是为客户筛选 IC。  

    我们过去用于测试 IC 的一些特性。 在执行此操作时、我遇到了一种情况、即在发出 RDATAC 命令后从 IC 获取的值偏离实际差分电压。 为了克服这一问题、我发布了 STOPC、并再次给出了 RDATAC、在执行3-4次后、我能够获得实际值。(我在每次迭代时收集10个样本、即30个字节)

    但是、使用 RDATA 命令、我能够解析差分输入端更精确的值。

     在第一个实例中、RDATAC 值偏离实际值的可能原因是什么？

    IC 配置如下所示、

    Fosc = 4MHz

    AVDD、DVDD = 5V、

    SCLK = 1KHz、

    通道= 1 (+ve)和8 (-ve)

    VREF = 2.5V (已尝试 int 和 ext)

    PGA = 1；

    抽取率= 75；(在所有其他抽取率下、Rdatac 值与实际值不接近)

    双极、自动数字滤波器。

    如果需要其他详细信息、请告知我。

    我再次感谢您的支持！

    此致、

    Makesh

  • 0
    TI__Guru**** 2502205 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、Makesh、

    您能否举几个例子说明您对使用 RDATAC 和 RDATA 的期望和所获得的结果？ 此外、很清楚、您的 SCLK 是否真的是1kHz？ 是否可以发送寄存器设置中的所有实际值？

    两种方法之间可能存在差异的一种可能性是时间。 解码命令后、RDATA 命令将锁定最新的转换结果。 借助 RDATAC、您必须在下一次转换完成之前读出整个结果。 我建议使用示波器并监控 DRDY 和您的通信、以查看在读取转换结果期间是否发生 DRDY。 如果确实如此、则数据将被损坏。

    此致、
    Bob B