This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] ADS7046:需要指导:将 ADS7046与 STM32H745连接起来、以通过 SPI 进行高速波形采样

Guru**** 1105770 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS7046
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/1342579/ads7046-need-guidance-interfacing-ads7046-with-stm32h745-for-high-speed-waveform-sampling-via-spi

器件型号:ADS7046

大家好!

我目前正在研发 ADS7046 ADC 和 STM32H745微控制器。 但是、通过 SPI 进行准确的波形采样会给我带来挑战。 我的目标是对频率高达2MHz 的波形进行采样。 以下是我的设置和遇到的挑战的详细信息:

当前设置: 我已配置 ADS7046和 STM32H745之间的 SPI 通信。 目前、我采用的是16时钟脉冲以及18 MHz 的 SPI 时钟频率(SCLK)。

挑战: 尽管设置了 SPI 通信、但我在精确采样输入波形方面遇到了困难。 具体而言、我不确定在高达1 MHz 的频率下实现可靠采样所需的适当 SCLK 频率和片选(CS)开/关时序。

请建议正确采样高速波形所需的时钟脉冲数和 SCLK 频率。 此外、非常感谢您提供有关硬件要求的任何建议、例如 RC 滤波器值。

下面我附上了一些结果的快照。

在这里、我已经从函数发生器向 ADC 提供了一些输入方波和正弦脉冲。 我已经观察到、采样在50kHz 及以下频率下效果良好、例如100Hz、1kHz、5kHz、50kHz、100kHz、 150kHz、200kHz 和250kHz、最高500kHz。 不过、我会遇到其他频率的问题、例如10kHz、20kHz、25kHz、90kHz、125kHz、 等等 您能帮助确定问题吗?

感谢您的关注和帮助。

  • 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、

    欢迎来到我们的 e2e 论坛!  请查看 ADS7046数据表中的图37。  转换周期从/CS 的下降沿开始-此时捕获模拟输入(内部采样保持电容器与输入断开连接)。  在第一个 SCLK 下降沿之前有一个设置时间(请参阅图2)、随后在18MHz 上有16个 SCLK。  您需要最少(至少) Tacq 时间才能再次删除/CS。  等待应用/CS 的时间越长、ADC 的采集阶段花费的时间就越长。  使用周期时间为1uS 的/CS 可获得1MHz 吞吐量。  在奈奎斯特、您将被限制为500kHz 信号@ 1MSPS。

  • 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、tom、

    感谢您的回复。  

    在这里、我连接 CS 低电平、高电平时间、SCLK 周期  

    如数据表中的第5页所  示、附加了一些测量结果。   

    此处、我使用了 R=10 Ω、C=360pF  

    通过上面的电路和 SPI 时序、我得到上面所示的结果 I。  但为什么不顺利捕获呢。 另外、除了50kHz、100kHz、200kHz、250kHz、500kHz 之外、无法进行良好捕获。

  • 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。

    周期时间为19、34uS、采样率为~51.7kHz。  如果你观察你的50kHz 波形捕获、第一个上升边沿为采样11、而下一个上升边沿为81 -大约70个采样。  信号略高于3kHz (1/[70*19.34uS])。   

  • 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。

    感谢您的帮助@Tom。

    我需要使用 ADS7046 1MHz 采集从 Hz 到 Hz 的波形。  但是、我对正确的时序参数和实现最佳性能所需的额外滤波有一些不确定。

    有人能建议适当的时序参数和此任务所需的任何其他 RC 滤波器值吗? 具体来说、我想知道:

    1. 我应该为 ADC 提供多大的时间周期(Tcycle)来捕获高达1 MHz 的波形? 根据奈奎斯特定理、我知道采样频率(fs)应该至少是信号最大频率的两倍、但我不确定具体的时序要求。

    2. 在 ADC 之前是否应考虑实施任何额外的 RC 滤波器值? 我希望确保捕获的信号保持其完整性、同时抑制任何不必要的噪声。

    如数据表第7页和第3页中的参考时序要求和 SCLK 脉冲、 ADS7046单端数据表中的30 I little commerce  

    请建议我合适的 SCLK 脉冲和 SCLK 频率、CS 开/关时间 Tcycle 时间、实现3msps 的高达1.5Mhz 的波形捕捉。

  • 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。

    您将需要进行后端数学运算。  您是否查看过图37?  如果您要在3MHz 处采样、/CS 必须以1/3000000的速率切换。  当/CS 为低电平时、您至少需要15个 SCLK。  您需要/CS 下降到 SCLK 下降的最短设置时间(tsu_CSCK)和最小 Tacq。  从周期时间中减去这两个值并除以15以获得读取转换结果所需的最低 SCLK 速度。

    阅读奈奎斯特和相干采样信息、您可能还需要在 ADS7046之前使用放大器。  您可以随时查看此视频、了解采样过程。

    https://www.ti.com/video/5476574757001