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[参考译文] ADS131B04-Q1:ADC 转换器产生错误的数据读数。

Guru**** 2482225 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS131B04-Q1

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/1275385/ads131b04-q1-erroneous-data-readings-by-the-adc-converter

器件型号:ADS131B04-Q1

您好!

在我们的项目中、我们使用问题主题中提到的 ADC。 转换器似乎错误地测量了输入电压。 在我们的测试期间、我进行了两次电压测量。

第一次测量是在 CH0N 连接到 AGND 的情况下向 CH0P 输入施加160mV 的电压进行的。 获得的电压为159.565mV。 对于一个接近1.2V 的测试电压、误差大约为4mV、我们是不能接受的。我想补充一点、到 ADC 的电源电压已经被充分滤波、并且测得的电压已经使用一个示波器和一个 METRAHIT 表进行了验证。

此外 、我使用了内部校准功能、该功能会断开测量电路、并针对 G=1的增益设置电压 Vref = 160mV。 测得的电压为152.15mV。

测量的电压出现此类差异的原因是什么? 如何正确校准电压读数、使误差接近文档中指定的值?

下面我将在逻辑分析仪上发送 ADC 连接图和 ADC 的位响应( 将文件扩展名更改为.Sal 并在 Salae 软件中打开工作区)。



我从寄存器读取电压值、该值处于0-8388607的范围内。
以下是用于从 ADC 阶跃获得电压的公式:

 e2e.ti.com/.../Session.csve2e.ti.com/.../Session2.csv

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    您好、Kamil:

    欢迎来到我们的 e2e 论坛、非常感谢您关注我们的 ADS131B04-Q1。

    我尚未查看您的逻辑分析仪图和代码示例、因为您似乎可以与器件正确通信并读取数据。

    您的原理图看起来也很好。 只需要注意电源路径中的电感。 某些 ADC 在上电期间会消耗相当多的电流、因此电感器上会产生压降、进而导致电源压降。 在这些情况下、器件可能无法正确加电。 但是、我尚未在 ADS131B04-Q1中看到此类问题。 但为了安全起见、在上电期间在 AVDD 和 DVDD 引脚上探测一次电压可能是一个好主意。

    您遇到的测量"不准确"似乎在规格范围内。
    如果不进行任何校准、器件的初始增益误差为0.2%(典型值)/0.7%(最大值)。 因此、对于1.2V 输入信号、您预计会出现2.4mV 至8.4mV 的误差。
    遗憾的是、内部测试信号无法用于校准增益误差。 当您说"我使用了内部校准功能、断开测量电路并将电压 Vref = 160mV 设置为增益 G=1时、我想您也会尝试这样做。"
    为了校准增益误差、您必须在外部施加精密测试电压、然后根据测量值与应用值之比计算增益误差补偿值。

    在运行增益校准之前、通过在内部短接输入(或更好的-如果可行-在外部)并对多个读数求平均值来执行失调校准。 要在内部短接输入、请设置 MUX0[1]= 01b。

    此致、
    约阿希姆·武尔克

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    感谢您的答复。

    遗憾的是、在 ADC 失调电压校准期间、我不能选择从外部连接到 AGND。 唯一的可能是通过其 MUX 转换器进行内部 ADC 失调电压校准。 偏移量是在通道0和2上测量的。

    我有两个测量选项:第一个是在将测量电压施加到 ADC 输入引脚时、第二个是在测量电压关闭时、因为引脚处于悬空状态。 在这两种情况下、MUX0[1]= 01b。 哪种读取转换器失调电压的方法是正确的?

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    您好、Kamil:

    理想情况下、应在对测量精度非常重要的所有 ADC 通道上执行失调电压校准。 不同通道上的偏移误差可能不同。
    对于大多数客户而言、使用内部多路复用器短连接选项进行失调电压校准就足够了。

    您使用哪两个选项并不重要。 当您将 MUX0[1:0]设置为01b 时、模拟输入将从 ADC 输入内部断开、并且 ADC 输入将短接至 GND。 有关更多详细信息、请参阅数据表中的图8-2。

    此致、
    约阿希姆·武尔克

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    您好 Joachim:

    我提到了两种失调电压校准方法、因为根据我选择的方法、我会得到不同的结果。 如果我向转换器引脚施加电压、则通道0上的偏移电压 Voff ~ 1mV、通道2上的偏移电压 Voff = 0.5mV。 对于未施加电压的方法、获得的值在通道1上为 Voff =-0.2mV、在通道2上为 Voff = 0.11mV、因此读数存在显著差异。 所以,我的问题是,哪一个价值是正确的?

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    您好、Kamil:

    真有意思。 从理论上讲、这并不重要、因为当我们在内部将输入短接时、我们会从 ADC 断开外部模拟输入。 可能发生了某种耦合。

    您是否对多个读数取平均值以得出偏移值? 在内部短接输入后、您可能还需要丢弃前三个读数、因为数字滤波器需要时间才能稳定。

    我可能会在连接外部信号的情况下运行校准、因为这更接近于器件最终的使用方式。

    此致、
    约阿希姆·武尔克