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[参考译文] ADS1234:失调电压不受 cal 限制

Guru**** 1129500 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1234, ADS124S06, ADS1232
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/1213183/ads1234-offset-voltage-unaffected-by-cal

器件型号:ADS1234
主题中讨论的其他器件: ADS124S06ADS1232

背景:

实际插入结果

通常、它运行良好、即低噪声和准确。

我有一个4层板、带有带有带有适当电源去耦的接地层(我认为)。

电路板的功耗较低、因此整个电路板的任何温度梯度都非常低。

滤波电容为 C0G

基准电压为2.5V、稳定且噪声低

数字电源为3.0V、稳定且噪声低

模拟电源为5V、稳定且噪声低

Gain 设置为1、采样速度为10/s

通道1、3和4连接了相同的信号调节。

如果是备用的通道2、则其两端有一个电容器、然后是串联电阻器(1K 金属膜)、允许我在生产中连接电压基准以进行系统校准。 然后、它将偏置到中轨(2.5V)

我构建了5块电路板。

它们都 展示了各种不同的失调电压、这些失调电压在通道(1、2、3和4)之间表现得相当一致

总的来说、在如此小的样本尺寸下、失调电压的分布要高于我的预期。

其中一个产品具有17uV 的偏移电压 、该电压处于数据表的极限值(5ppm * 2.5V (参考电压)+ 2*(1k * 3nA)

我可能认为我的信号调节电路有问题(尽管当我对其进行描述时、我无法找到这样的问题)、但是

在通道2上、如果我将两个电阻器连接在一起(距离 ADC 最远)、则隐藏错误的范围很小。

此外、当我执行"校准"时、nDRDY 线会变为高电平800ms (表明我操作正确)、但我测量的偏移没有改变。

实际上、无论我是否进行校准、结果都没有区别。

摘要:

2个问题:

1)校准从不产生任何影响

2) 2)可以说17uV < 18.5uV、因此符合规格。 数据表显示了一个较低的失调电压典型值、这表明失调电压的分布与高斯分布类似、因此如此小的样本大小似乎不太可能显示出这种临界情况。

有什么想法吗?

  • 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、Oscar、

    ADS1234自失调电压校准会在多路复用器上放置内部短路、并校准来自多路复用器/PGA/调制器级的失调电压。  失调电压不考虑由输入斩波偏置电流引起的任何外部失调电压。

    您看到的噪声是什么?  它是否符合峰峰值噪声的数据表噪声表?

    此致、

    Bob B

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    感谢您的答复。
    参阅数据表的表7-1。
    当增益= 1和5V 基准时  、应看到420nV rms 和1.79uVpp
    我有一个2.5V 基准电压、否则情况是相似的
    #1.
    我将 在上电后立即基于41次连续转换进行测量
    偏移19.7uV
    405nVrms 的噪声
    噪声 pp 1.64uV
    提醒一下、这是直接在输入端配备100nF 电容、在每个输入端配备一对1K 电阻。
    #2.
    然后、在校准后
    偏移19.2uV
    噪声 pp 1.64uV
    噪声 rms 391 nV
    #3.
    作为进一步的实验、我将通道2的输入短接在一起、从而消除差分输入电流噪声
    现在我要进行测量
    偏移2.89uV
    噪声 pp 1.94uV
    噪声 rms 410nV
    这显然要好得多。 耶!
    #4.
    重复校准的步骤
    现在我要进行测量
    偏移3.29uV
    噪声 pp 2.09 uV
    噪声 rms 432nV
    我预计偏移会在此处显著降低、但这没有发生
    作为进一步的实验、我尝试将通道2的输入引脚直接短接在一起并向地添加了去耦电容器。 这应该是一种理想的情况、并且会消除 输入斩波电流的影响
    #5.
    现在我要进行测量
    偏移2.56uV
    噪声 pp 1.64uV
    噪声 rms 283 nV
    #6.
    如果我执行校准并重复
    现在我要进行测量
    偏移2.23uV
    噪声 pp 1.94uV
    噪声 rms 528nV
    本应该具有的更大的失调电压。
    这解释了我的大部分问题。我现在可以着手降低 ADC 输入的阻抗。
    话虽如此、我仍然感到惊讶的是、具有零差分阻抗的偏移如此之高。
    我认为数据表未量化 输入电流噪声 (或者我是否错过了它?)。 您是否有任何数据可用于设计?
    为了查看是否有任何其他有用的输入、我目前还不会将此标记为已关闭。
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    您好、Oscar、

    我不会将其称为电流噪声、因为它实际上是采样电流。  在增益为1和2时、ADC 基本上是开关电容输入(类似于 SAR)。  当增益为64和128时、输入为高阻抗真正 PGA、其中电流仅限于放大器的输入斩波级。  这个器件主要设计用于由软件校准外部偏移的桥接应用。  发出自偏移校准会消除噪声级别内的内部 ADC 偏移。  这就是您看到校准之间存在细微差异的原因。

    您应该能够发出自偏移校准、将输入设置为"0"并捕获返回的代码。  然后、您将从每个连续 转换结果中减去这个代码、这应该会消除结果中的偏移(在噪声水平内)。  这是在桥接应用中实现的方法、例如使用称重传感器。

    此致、

    Bob B

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    谢谢你。

    我非常清楚电流噪声与 采样电流之间的区别。

    问题1.

    可能我不理解校准的概念。 如果 可以将输入设置为零、则测量偏移、然后从将来的测量中减去偏移 、使用 "校准"功能获得的结果是什么?

    我没有桥、也不能将输入设置为零、这 开始看起来很不幸 、 我请求这样做是为了其他人的利益。

    问题2.

    能否量化采样电流的特性? 因此、用户可以根据这些特性进行设计、以达到所需的性能水平。

    例如、采样频率、电荷幅度、电荷平衡、温度和共模电压或差分电压的影响。

    或者可能"为每个输入提供小于 X 欧姆的电阻以实现某种水平的性能"

    O

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    问题1.

    可能我不理解校准的概念。 如果 可以将输入设置为零、则测量偏移、然后从将来的测量中减去偏移 、使用 "校准"功能获得的结果是什么?

    [/报价]

    当使用增益为128的 PGA 时、ADS1234能够解析为几 nV。  在这些水平下、ADC 本身的偏移漂移可能会是个问题。  因此、定期失调电压校准有助于消除 PGA 的温漂。  当增益为1时、很难说校准确实有多大益处。  如果温度在 ADC 超时时间内保持相当稳定、那么在增益为1或2时、校准是否非常有帮助是一种怀疑。

    问题2.

    能否量化采样电流的特性? 因此、用户可以根据这些特性进行设计、以达到所需的性能水平。

    [/报价]

    该输入是增益为1和2时的开关电容、与图8-3所示基准输入电路的数据表中显示的情况非常相似。  从为此器件收集的最后一组数据来看、输入电流相当分散、并且可能因器件而异。  我想您需要考虑+/- 20nA。  此外、由于 ESD 二极管泄漏、电流会随温度变化。  在65摄氏度以上时、泄漏会显著增加

    另一种选择是使用较新的器件、该器件的 偏置电流和泄漏电流要低得多。  ADS124S06就是这样的器件之一。  噪声性能不如 ADS1232、但输入电流会大幅降低。

    此致、

    Bob B

    [/quote]
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    好的、这非常有帮助。

    现在将关闭它。

    谢谢你。