[参考译文] ADS131M08：ADS131M08

尊敬的 Ponraj：

如果您可以分享您的原理图、解释 ADC 配置(增益、数据速率等)以及让我知道得到的噪声大小、这将会很有帮助。

此致、

戴尔

尊敬的 Dale Li：

  谢谢您的答复。 我的 ADC 配置如下所示。  

CLK - 8.1818MHz (来自 FPGA)、SCLK - 20MHz、增益- 128、数据速率- 8kHz、内部基准

数据表显示分辨率为13.4位、但我们得到的却是10位。  

1K + 1K 用于负载电阻器。

我们以前使用 ADS131M04、但分辨率根据数据表获得。 器件之间有任何变化时、就会发生跳变。

尊敬的 Ponraj：

请查看我的反馈：

• 当您测量噪声并检查有效分辨率时、ADC 的输入应该被短接。 可以将01写入 MUXn[1]以得到 RMS 噪声，然后计算有效分辨率。
• 如果不使 ADC 上的输入短路、则不仅要测量 ADC 的噪声、还要测量外部电路的噪声、包括 PCB 布局引起的噪声等。
• 输入端和 AGND 之间的共模电容器有助于您的设计。
•  在您的配置条件下、M08和 M04在噪声和有效分辨率规格方面没有差异。

此致、

戴尔

尊敬的 Dale Li：

  感谢您的答复。 我使用上面的第1点进行检查、增益= 128、SPI 时钟= 20MHz、并且 ADC 输入引脚短接、我获得10位分辨率。 因此我只更改 SPI 时钟、增益= 128、SPI 时钟= 10MHz 并且 ADC 输入引脚短接、我得到13位分辨率。  

当我连接应变桥电压时、我会得到10位分辨率、如何提高我的分辨率？

我更改并检查了 ADC 输入滤波器频率、但这种更改对我们没有帮助。

尊敬的 Ponraj：

当 DVDD 为3.3V 时、此 M08 ADC 支持高达25MHz 的 SCLK 频率。 您的20Mhz SCLK 可能不是很干净、这取决于您的时钟源、布线长度和 PCB 布局。 您可以尝试为 R41使用较小的电阻器值、例如49.9 Ω 而不是0 Ω。

我不知道您是如何激励电桥的、如何连接电桥以及信号电平是多少、但通常应该针对电桥应用配置比例测量。 比例式测量不太容易受到 VEXCITATION 随时间和温度的漂移的影响、并且 假设基准输入和测量输入中的噪声是相关的、VEXCITATION 源中的任何噪声都将被抵消。 请参阅下面的应用手册以了解更多详细信息：

电桥测量基本指南

此致、

戴尔  

尊敬的 Dale Li：

建议如下观察结果。

 1.当我们应用4个增益后、我会根据数据表得到分辨率；当我们使用同一传感器(电桥)应用128个增益时、我们不会根据数据表获得分辨率、并且会出现"最小和最大噪声水平"毛刺脉冲。 我们使用350 Ω 电桥传感器。

我们正在尝试内部和外部基准电压。 我们将仅在使用内部电压时受到干扰。 外部基准电压可正常工作。

3.外部电压的最大电平是多少？

尊敬的 Ponraj：

请在下面查看我的答复：

1.数据表中的噪声(或分辨率)只反映了器件的噪声。 您测量的值反映了系统噪声、包括电桥噪声。 噪声也会放大。  

2.使用外部基准  电压(Vref)及比例式测量结果将电桥连接到 ADC、通常可以消除来自激励源(VEXCITATION)的任何噪声、 使您的测量不受 Vref 和 VEXCITATION 值的影响、并且更不容易受到任何 VEXCITATION 漂移随时间和温度的影响。 我强烈建议您查看 《电桥测量基本指南》。

建议的 Vref 显示在 M08数据表的表6.6中：  

此致、

戴尔

尊敬的 Dale Li：

  当我进行传感器校准时、我需要更多的增益。 因此、我连接外部差分放大器、然后发送到 ADC 输入。 在本例中、4增益和8KSPS 仅获得14位。 数据表中的分辨率。 当我使用128 PGA 增益时、噪声会增加、从而降低 PGA 增益并增加外部增益。  

尊敬的 Dale：

我们面临的问题如下所述：

我们将 ADC 差动输入与具有惠斯通桥的负载单元(4Kn、5kN、25kN、50 kN)的差动输出相连。 我们将使用5V 的直流电源。 我们连接称重传感器的那一刻、我们就拥有良好的分辨率、即数据表显示的分辨率。 但是、当我们使用分流器来校准系统时、分辨率会有所降低。 此外、我们观察到 ADC 工作时的增益小于8的输出中没有任何尖峰、但对于128等更高的增益(我们的系统所期望的增益)、我们会在输出中得到尖峰。 我们尝试了您的建议、但仍然失败了。 我们还尝试连接较高的分流电阻(2000和1000欧姆、而不是350欧姆)、但未达到数据表规定的分辨率。 我们在哪里失败了？ 您能帮助我们解决这个问题吗？

SCLK 信号和电源信号均纯净、可长时间观察。

此致

普拉卡什

尊敬的 Prakash：

当 Dale 在旅行时、我试着在这里帮助您。

我通读了整个讨论,但老实说,仍然不明白你要如何使系统工作。
据我了解、您将使用电压为5V 的惠斯通电桥。 ADS131M03采用3.3V 电压供电。
在这种情况下、电桥的共模输出电压为2.5V。 如果将电桥的检测线路直接连接到 ADS131M08输入、则系统在增益大于等于8的情况下无法工作。
数据表在建议运行条件表中指出、对于增益>= 8、每个引脚上的绝对输入电压需要<=(AVDD - 1.8V)=(3.3V - 1.8V)= 1.5V。 不过、在您的情况下、绝对电压为2.5V。

您可以通过几种方式让该系统与 ADS131M08配合使用：

• 将电桥激励电压降至<=3V
• 使用双极电源(例如+/-2.5V)作为电桥激励
• 使用外部仪表放大器提高信号增益并将其电平转换到 ADC 的输入范围内。

我可能遇到的另一个问题是、您如何确定/计算您获得的分辨率？

此致、
约阿希姆·武尔克

尊敬的 Joachim：

感谢您的答复。

我对连接任何容量的称重传感器感兴趣、并符合数据表中规定的分辨率、即在不改变称重传感器的情况下、但连接到差分输入 I 应具有非常低的噪声。

可以。 我的负载单元接受了5V 直流电。

将尝试减小励磁并进行检查。 我们不允许用于双极激励。 还会尝试使用仪表放大器和电平转换器、让您获得相同的效果。

大约使用(1/2^N)* 100%计算噪声水平、其中 N 是分辨率位数。 它会更接近但不准确。

会尝试提出您的建议并告知您。

此致

普拉卡什

尊敬的 Prakash：

这听起来不错。
使用 INA 时、INA 通常会为您进行电平转换。

当涉及到您能够实现的分辨率时、您可能有错误的预期。
如果您想知道在 ADS131M08连接到负载单元时是否可以实现数据表噪声性能、则必须保持负载单元接近0V 差分输出电压。 然后记录若干个样本、例如一段时间内的1ms。 绘制代码随时间的变化图、确保其中没有漂移或其他干扰。 记录代码的标准偏差被视为代码的 rms 值。 现在使用 LSB 大小将 rms 代码值转换为 UV。 然后、对于给定的增益和数据速率设置、测得的 uVrms 值应接近数据表噪声表中规定的值。

此致、
约阿希姆·武尔克