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[参考译文] ADS1235：有关如何正确配置采样率和延迟以在10 Sa/s 速率下获得正确稳定的读数的建议

admin
Guru**** 2388640 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1235
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/1323302/ads1235-advice-on-how-to-properly-configure-sample-rate-and-delays-to-get-properly-settled-readings-at-10-sa-s-rate

器件型号：ADS1235

我用多个 ADS1235设计了一个板。 它将从6个全桥应变计和5个 RTD 采集测量值。 该板有7个 ADS1235。 每个应变计都有自己的1235 (差动输入)。 RTD 全部位于第7个1235 (单端输入)上。

 

因此、我不会对应变仪进行多路复用、但我会对 RTD 进行多路复用。

 

我有标准的7.3 MHz ADC 时钟。 我需要应变仪 ADC 具有10次采样/秒的速率、需要每个 RTD 具有1次采样/秒的速率。 我要对所有测量使用 sinc4数字滤波器。 我想按这样的顺序连续进行测量…

SG1 SG2 SG3 SG4   SG5 SG6 RTD1 SG1 SG2 SG3 SG4    SG5 SG6  RTD2 SG1…

 

应变仪为1k 欧姆全桥、抗混叠滤波器电路与 ADS1235评估板上的电路相同(图13)。

 

RTD 为1k、每个与 a2k 串联。 每个 RTD 都有一个与之并联的10n 电容器。 电桥和 RTD 由馈入 ADC 基准的相同+5V 和 GND 激励。

 

对于应变仪 ADC、我已经随附了交流模式激励开关、正如 ADC1235数据表中一样、图82。

 

我想试试交流模式、斩波模式和标准模式。

 

您能告诉我如何配置3种模式的延迟和采样率、以便为应变仪测量提供连续的10 SA/s 吗？ 对于每1s 一次的样本、多路复用 RTD 测量(仅限标准模式)是否相同？

我可以在私人对话中共享电路。

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    TI__Guru**** 2388640 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。

    尊敬的 Mark Fredette：

    您只需查看 ADS1235数据表中的表6即可。 对于斩波和交流激励模式、此表中的值适用于每次转换(第一次转换除外)。 您可以在下面的逻辑分析仪图中看到这一点、其中第一次转换(红色时序标记)花费196ms、而第二次及每次后续转换花费98ms (或~10Hz)。 为了获得这些结果、我启用了斩波模式、然后设置 ODR = 50SPS、滤波器= sinc4、转换延迟= 17ms。 如果您精确地希望拨号至10Hz、则需要稍微降低时钟速度。 我仅使用内部振荡器进行这些测试。

    表6中的值实际上是 RTD 测量的采样率、因为您要完成一个转换、然后是切换通道、完成一个额外的转换、然后是切换通道等。 使用 sinc4滤波器以5SPS 进行采样可提供800ms 或1.25Hz 的转换延迟。 ADC 中没有足够的转换延迟将其设置为恰好1Hz、因此您需要再次降低时钟速度。 您还需要考虑回读数据和切换通道的通信时间、但该时间应在微秒范围内、如果以5SPS 的速率采样、则对数据速率几乎没有影响。

    -Bryan

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    TI__Guru**** 2388640 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。

    感谢 Bryan、

     

    您的示例有所帮助。 让我们看看我是否理解正确。

     

    在交流或斩波模式下、ODR 由数字滤波器延迟+转换延迟确定。 数字滤波器延迟取决于您在该寄存器中输入的 DR。

     

    如果我以连续转换运行标准模式(交流模式或斩波模式均未运行)、则 DR 中的值会设置 ODR。

     

    对于多路复用、ODR 由转换延迟+ DR 设置对应的数字滤波器延迟设置。

     

    因此、对于我的多路复用应用、也许我只需将转换延迟设置为1.45ms (这是我从1235 EVM 中采用的75.79kHz 抗混叠滤波器的15个时间常数)。 然后设置 ODR = 50SPS。 然后每0.2s 多路复用和单次触发？

     

    标记

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    TI__Guru**** 2388640 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。

    尊敬的 Mark Fredette：

    本应用手册更详细地解释了这些概念： https://www.ti.com/lit/an/sbaa535/sbaa535.pdf?ts = 1707854286390

    user4539727 说：
    在交流或斩波模式下，ODR 由数字滤波器延迟+转换延迟确定。 数字滤波器延迟取决于您在该寄存器中输入的 DR。[/引号]

    在交流或斩波模式下、第一次转换是表6中所示时间值的两倍、因为输入会交换、并且每次数字滤波器都必须复位。 因此、如果您使用50sps 的 sinc4滤波器、延迟= 50us、那么第一次转换将花费2*80.43ms = 160.86ms。 然后、假设您没有更改任何设置、包括多路复用器、每次后续转换将花费80.43ms 的时间。

    user4539727 说：
    如果我运行标准模式(既不是 AC 也不是斩波)并进行连续转换，则 DR 中的值将设置 ODR。

    是的、这不是第一次转换。 第一次转换将如表6中所示、而第二次及后续转换将在等于1/数据速率的时间就绪。  因此、如果您使用50sps 的 sinc4滤波器、延迟= 50us、那么第一次转换将花费80.43ms、而第二次及后续转换将在1/50 = 20ms 内可用

    user4539727 说：
    对于多路复用，ODR 由转换延迟+与 DR 设置对应的数字滤波器延迟来设置。

    可以、因为数字滤波器需要在每次多路复用器改变时复位。 因此、假设每个通道只执行一个转换、那么对于每次多路复用的转换、您都将受到表6中所规定的时间的影响。  因此、如果您使用速率为50sps 且延迟= 50us 的 sinc4滤波器、则多路复用到下一个通道后的第一次转换将在80.43ms 内可用。

    user4539727 说：
    因此，对于我的多路复用应用程序，我也许只需将转换延迟设置为1.45ms (这是我在1235 EVM 中采用的75.79KHz 抗混叠滤波器的15个时间常数)。 然后设置 ODR = 50SPS。 然后、每0.2秒复用一次并进行单次触发？

    假设您使用的是 sinc4、50sps、无斩波、那么每个通道上的第一个数据将在80.43 + 1.45ms - 50us 内可用(因为您正在更改表6中指定的延迟值中包含的默认延迟、如脚注#1)= 81.83ms。  

    对于所有这些响应、表6中的值假定时钟为标称值、且延迟= 50us。 更改这些值将更改表中指定的转换延迟。 此外、所有这些注释都假设输入信号在转换开始之前稳定下来。

    -Bryan

    [/quote]
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    TI__Guru**** 2388640 points
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    再次感谢 Bryan、

    我将阅读应用手册。

    在 REG 03中设置的转换延迟、我认为它仅在抗混叠滤波器的输入发生变化时应用、即多路复用至新输入时、获取连续模式的第1个样本时、但在交流模式下针对每个样本应用。 但在斩波模式下不适用于每个样本、对吗？

    我将电桥输出直接连接到 ADS1235输入、将励磁直接连接到基准。 ADC 的唯一外部电路是抗混叠滤波器。 在本例中、我认为交流模式用处不大。 此外、斩波模式将消除 ADS1235中增益放大的热漂移。 您对此有什么想法吗？

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    尊敬的 Mark Fredette：

    在连续模式下的第一次转换期间、在脉冲启动(单次)模式下的每次转换以及斩波和交流模式下的每次转换都会应用转换启动延迟。 这一点在上一篇文章中讲到的逻辑分析仪捕获图中、在这里、启用斩波后每次后续转换都包含17ms 的延迟。 基本上、只要数字滤波器需要在捕获下一个数据之前复位、包括每个通道多路复用后的第一次转换(斩波基本上是一种"多路复用器"更改、在这里输入极性会交换)

    我同意 AC 斩波可能不会在您的系统中带来巨大好处、但全局 ADC 斩波可能有助于消除温漂。 如果您不想一直使用斩波模式、您可以随时执行定期偏移校准并将该值存储在 ADC 的偏移校准寄存器中。

    -Bryan

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    TI__Guru**** 2388640 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。

    Bryan、

    我花了很长时间尝试了解如何配置该部件。 我尝试使用评估板来测量各种配置的转换时间。 我限定了评估板上的/DRDY 测试点的范围、但在该器件未转换时看到很多脉冲、因此不容易为转换计时。 不确定这会发生什么、但我想我通过从评估控制台发送"STOP"、然后发送启动来解决它。 STOP 似乎会停止所有杂散/DRDY 脉冲、以便在实际转换时获得良好的示波器触发信号。 我发送启动信号后、杂散脉冲会立即恢复、但到那时、我就得到了我认为是有效的转换指示。

    为了启动点、我将该器件配置为脉冲、100SPS、0延迟和 FIR。 我将"STOP"发送至 Quiet /DRDY。 然后、我将示波器设置为捕获/DRDY 的一个触发器、并从控制台发出 START 命令。 我做了几次。 我看到/DRDY 变为高电平并返回低电平-持续时间为50ms。 如果是100 SA/s、无延迟、FIR 和/DRDY 帧转换、我不应该看到10 ms 的脉冲？

    下面是示波器捕获和器件配置...

    然后、我更改为 SINC4并重复 STOP\START、并获得相同长度的脉冲！

    我们是否可以通过某种方式进行团队会议、以便您向我展示我做错了什么？ 我想知道的一点是、如果我配置脉冲和交流、/DRDY 是否知道要等待两次转换、然后再指示我可以读取结果？ 我想在示波器上看到这一点。 但是,我似乎不能得到任何东西明智地工作。

    我想这个部分是由我自己负责的、所以我对它进行配置、当/DRDY 变为低电平时、我读取的数据是有效的。 我只是想看看情况是这样的。

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    尊敬的 Mark Fredette：

    我们通常不支持团队电话、因此我们将继续通过 e2e 论坛为您提供支持

    如您所说、假设您使用的是我们的 EVM、则对您正在执行的操作进行一些评论：

    • 请注意、在 START 引脚上有一个上拉电阻器、这意味着转换由 START 引脚控制。 除非您移除该电阻并将 START 接地、否则您不应尝试使用 START/STOP 命令。
    • 没有100SPS + FIR 滤波器组合。 可与 FIR 滤波器配合使用的最大数据速率为20SPS。 由于您只能看到20SPS (50ms)并且获得额外的 DRDY 脉冲、因此您是否确定 WREG 命令生效？ 您似乎无法使器件脱离默认设置(20SPS 和连续转换模式)。 您可以读回寄存器并确保(使用逻辑分析仪)寄存器设置正确吗？

    ADC 将等待交流激励转换过程完成、然后再发出下一个 DRDY 脉冲。 请查看我上一篇文章中的示波器截图、其中第一次转换所需的延迟是表6中指定的两倍

    -Bryan