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[参考译文] ADS1278EVM-PDK:为 ADS1278V2EVM 评估版本设计 IEPE 激励源

Guru**** 1737970 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1278, ADS127L11, TIDA-010249, OPA4187, OPA2320
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/1372025/ads1278evm-pdk-designing-an-iepe-excitation-source-for-the-ads1278v2evm-evaluation-version

器件型号:ADS1278EVM-PDK
主题中讨论的其他器件:ADS1278ADS127L11TIDA-010249OPA4187OPA2320、TLV61046

工具与软件:

我注意到 ADS1278可应用于声音信号和振动信号采集、但我没有注意到 ADS1278V2EVM 的模拟输入接口没有 IEPE 激励源。 因此、我必须自行设计 IEPE 激励源短路。


我以前已经了解过 ADS127L11设计4通道 IEPE 信号采集程序、您可以提供设计(或 PCB 原理图)吗?


我可以将 ADS127L11方案的 IEPE 激励电路部分应用到我的 ADS1278V2EVM 器件吗? 如下所示、是否可以将 LEX1-4输入到我的 AINP1连接器并将该连接器连接到我的传感器?

非常感谢您提供的任何帮助!

ADS127L11_iepe

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    您好!

    如果您要将 IEPE 传感器连接到 ADS1278、则需要 IEPE 传感器设计中使用的完整输入信号链、包括用于驱动 ADC 输入的全差分放大器。  如果使用 ADS1278V2EVM、则通道1-4已包含该放大器、因此如果使用该 EVM 进行初始系统评估、则无需重复此步骤。

    IEPE 参考(TIDA-010249)的完整设计文件可在以下链接中找到:

    https://www.ti.com/tool/TIDA-010249

    此致、
    Keith Nicholas
    精密 ADC 应用

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    非常感谢! 您能提供更多信息吗? 我对这方面的了解相对较少,如果你能为我提供更多的帮助,它会节省我大量的时间!

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    您好!

    我不确定您有什么问题?  TIDA-010249文件夹中提供所有设计文件。  下面的信号链是完整的;如果复制此信号链并直接连接到 ADS1278的 AINPx 和 AINNx 引脚、就会获得良好的性能、类似于参考设计。

    此致、
    Keith

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    、我看到!非常感谢您

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    非常感谢您的帮助! 再设计好电路、设计好 IEPE 激励源电路和全差动放大器电路、电路图如下:

    对于通道1-4、我只需将 IEPE 激励源的 LEX 线连接到 ADS1278EVM 的 AINP;待测量的信号来自 ADS1278EVM 的 AINP_SMA 输入;

    对于通道5-8 I、将 IEPE 激励源电路和全差分放大电路连接在一起、并将输出 AINP、GND、GND 和 AINN 连接到 ADS1278的这些引脚、而要测量的输入通过 J9进行输入;

    这是我的整体原理图、接下来我将点击8个通道的两个相同 PCB;

    因为我以前对这一点很了解、所以我想请您在我撞到 PCB 之前确认这一点、如果您能为我检查一下、我将不胜感激!

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    您好!

    这看起来是正确的。  确保所有 VCC 节点、AVDD 节点都正确地连接到电路板设计上的同一 NET。

    此外、OPA4187是一款四路器件(4个独立放大器)。  4个通道中的每个通道应使用相同的 OPA4187、所有这些都应是 U24的一部分。

      

    对于缓冲器和共模放大器的建议是相同的;这两个放大器都应属于同一双路 OPA2320。

    此外、TIDA-010249的设计为使用单个5.5V 电源、这就是为什么要使用 TLV61046升压转换器将5.5V 转换为25V 的原因。  仅当您打算使用单个5.5V 电源时、才需要这个升压电源。  如果您有24V 外部电源、可以省略此电路。

    否则、一切看起来都正确。

    此致、
    Keith

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    嗨、Keith。 非常感谢您的双重检查,这确实是一个非常严重的错误。

    (我有5V 的电源、但是没有24V 的电源、而且因为对这个器件不了解、尽量不要换太多电路、以免带来更多的不确定性)

    我已更正这两个错误、并且在再次检查时发现一个新问题:
    在 TI-010249程序中、此处的 VCM 引脚应连接到 ADS12L11、但我设计的电路没有此引脚;

    我检查了一些信息:
    ADS127L11的数据表显示:VCM 引脚在 AVDD1 - AVSS 电源的中点提供缓冲输出电压;AVDD1 = 5V 且 AVSS = DGND、因此 VCM 的输入应为2.5V;它也表明 VCM 可以保持关闭;

    那么、我要问:我可以移除电路的这一部分吗? 如果不能、如何设计这部分电路?

    非常感谢!
    我祝你一切顺利!

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    您好!

    VCM 只需要1/2 Vs 电压。  在该系统中、由于您使用的是单极5V 电源(AVDD=5V)、因此您只需再添加一个20.0k 电阻器到 GND、并将 VCM 连接到 AVDD。  这将在缓冲器的输出上生成一个2.5V 的共模电压。

    此致、
    Keith

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    非常感谢! 我学到了很多!
    祝您度过美好的一天!

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    不用客气。

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    嗨、Keith! 非常感谢您以前给我的帮助、很遗憾、现在我遇到了一个新问题。

    正如您在下图中看到的、我对我们讨论的原理图进行了 PCB 冲压。
    结果是这样的:

    但当我将5V 电源连接到它时、引脚 U17上产生了白烟、然后我立即断开电源。

    我对这种情况进行了调查、发现了一个错误:U17是 SOT23-6封装、我不清楚、因此导致贴片贴片剂出现了相反的情况;嗯、我在上电和断电后发现这种现象不正常、但我不确定它是否会对其他元件产生影响?

    现在我重新粘贴了新的 U17、但仍然不正确:当我给它 J1和 J3同时连接到5.2V 电源时、它的两个灯不亮、有时甚至会发出"嘶嘶"声、使用万用表测量 TP10、它不会输出大约24V 的电压。

    我现在修补了两个板、它们具有相同的现象。 我已经仔细检查了焊接、而且没有焊接。

    我可能有电源问题吗? 我用过两个电源来做尝试:一个是可调直流稳压电源(供应商说它处于恒压模式、并根据负载自动调节电流;我用它为 ADS1278评估板供电、刚好在6V500ma 处)、另一个是5V 电源(万用表直接连接到电流并测量大约5mA);这两种现象都是相同的。

    导致这种情况的错误在哪里? 您能给我一些帮助吗?

    此致
    祝你度过美好的一天

    e2e.ti.com/.../Altium_5F00_0608_5F00_IEPE_2B002B005F00_2024_2D00_06_2D00_20.zip

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    您好!

    我不在办公室、将于6月21日星期五回复。  

    此致、

    Keith

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    嗨、Keith!  

    我通过自行进行故障排除发现了一些问题:

    1.这两个二极管不亮的原因是我把它们反向放置

    2. TP11是正常的5.01V 电压;但 TP5是大约16V 电压,不是正常的24V 电压;

    3、会有响声,我检查一下信息似乎是 L2功率电感的哨声

    4. U17会有白烟

    问题应该出在 L2和 U17上、我已经下了新器件的订单、您能帮助我确定是否存在任何设计不合理的地方吗?

    此致
    祝你度过美好的一天

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    您好!

    TLV61046的最大额定输入电压为5.5V。  如果超过此电压、这将解释器件损坏的原因。

    另外、您需要确保电感器的额定电流正确、否则电感器可能会饱和、从而导致升压电路无法正常工作。  该参考设计使用以下额定电流为2A 的电感器:

    FDSD0420-H-100M
    Murata Toko (村田东光)
    电感器、屏蔽、铁粉、10uH、2A、 0.2 Ω、SMD

    有关升压转换器的更多问题、您应该发布另一个专门针对该器件的 e2e 问题。

    此致、
    Keith