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[参考译文] ADS7142:抗混叠滤波器和 RC 滤波器

Guru**** 1624225 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS7142
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/1377779/ads7142-anti-aliasing-filter-and-rc-filter

器件型号:ADS7142

工具与软件:

早上好、

我对 ADS7142模拟输入引脚的外部元件有几个问题。

  1. 我想测量比基准电压更高的电压。 测量的电压由直流/直流转换器提供。 我需要使用分压器来降低该电压。 ads7142的数据表中规定"器件的模拟输入已优化为由高阻抗源驱动(高达100 kΩ)[..]"。 用于分压器的100kOhm 电阻器是否会如图中所示工作?
  2. 数据表中是 ADC 模拟输入前的 RC 滤波器图片、如下图所示:

    是否可以为 R_FLT 使用100k Ω 电阻器?
    如何为 RC 滤波器选择合适的电容器值?
    我已经观看过 高精度实验室系列视频:模数转换器(ADC)。 上面介绍了电荷桶以及如何选择正确的 RC 滤波器值。 但它们使用的电阻值小于100k Ω。 本视频系列是否仍适用于我的应用?
  3. 如果要从开关电源(直流/直流转换器)测量稳定电压、是否需要添加抗混叠滤波器?

我期待您的回复。

此致
最大值

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    尊敬的 Max:

    感谢您观看 TI 高精度实验室视频、希望这些视频能够为您提供帮助! 观看此" 在不使用放大器的情况下驱动 SAR ADC"视频 (尤其是从4:56开始的部分)、因为我认为它非常适用。 如果您愿意用这种100k 欧姆的阻抗换取采样速度、则可以实现该阻抗。 本质上、您的输入电路形成一个 RC 时间常数、该常数决定了 ADC 跟随输入信号变化以达到给定精度所需的最短时间。

    在使用更高分辨率和采样率的 ADC 之前、通常不需要用来开关直流/直流转换器的抗混叠滤波器。  

    如果您在观看视频后还有其他问题以及这些问题是否有帮助、敬请告知。  

    此致、
    Joel

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    Joel、您好!

    感谢您的答复。
    在更 全面地观看高精度实验室视频后、我提出了 RC 滤波器的解决方案。 但我想向您确认我所做的一些假设。


    第一个输入:
    ADS7142的第一个模拟输入引脚从电流检测放大器 IC 中获取电压。 我把标准的 RC 滤波器放置在放大器 IC 的输出端。

    为了获得1/2 LSB I 精度所需的最小采集时间、使用以下公式:

    其中:R_IN = 100 kΩ
            c_filt = 330 pF
            c_sh = 15 pF
            n = 12
    注意:我要使用 ADS7142的自主模式和低功耗振荡器

    使用该公式、我得到的采集时间为202、7 µs。 然而、ADS7142的数据表规定最小采集时间为4* t_LPO (其中 t_LPO = 95、2 µs)、等于380、8 µs (第7页-第6.7章)。
    根据我的理解、计算得出的采集时间202、7 µs 只是所选 RC 滤波器的最小可能值。 只要计算出的时间低于给定的 ADS7142 380、8 µs、它应该是可行的、对吗?

    在以下公式中、我使用了采集时间380、8 µs。 这给了我 ADS7142的最低采样率。 (583、57 Hz)


    第二个输入:
    ADS7142的第二个模拟输入引脚从分压器获取电压、如我的初始问题所示。 我像以前一样增加了一个330 pF 的电容器。

    说明了其理解方式、1/2 LSB 精度的最大输入电阻可通过以下公式计算:

    使用与之前相同的参数(t_acqMin = 380、8 µs)、我得到的输入电阻为187、9 kΩ。 这意味着我可以对分压器使用100 kΩ 输入电阻、因为该电阻低于计算值。 该假设是否正确?
    它应该使用与电流测量相同的采样率(583、57Hz)?

    此致
    最大值

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    尊敬的 Max:

    通常、ADC 前端将使用放大器来提供低 源阻抗并改善趋稳性能。 但是、正如您证明的、100k 欧姆电阻器仍将为信号提供足够的时间稳定在1/2 LSB 内并切断任何更高频率的噪声。 您的理解是正确的。 ADC 的最小采集时间必须长于信号稳定在1/2 LSB 以内所需的时间。 因此、您的通道1输入配置应该是可行的。  

    您对第二条意见的理解也是正确的! 任何低于计算值的电阻都会使信号有足够的时间在最大采样率~583.55下使用低功耗振荡器稳定在1/2LSB 内。  干得不错!

    此致、
    Joel