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[参考译文] ADS125H02：单端和差分测量的输入设置

admin
Guru**** 2382440 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS125H02, ADS125H02EVM
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/1467070/ads125h02-input-setup-for-single-ended-and-differential-measurements

器件型号：ADS125H02

工具与软件：

大家好！

我在努力了解 ADS125H02 ADC 的输入设置。 我希望它可用于单端和差分测量。 应通过 AIN0和 AIN1进行差分测量、并通过 AINCOM 和 AIN0/1进行单端测量。 是否采用这样的设置 可行/建议？ 具体来说、我想知道输入之前的组件。  PCB 布局示例(图103)在 AIN0和 AIN1之间放置一个10nF 电容器。 这个电容器有什么用途？ 我假设、在更改为单端测量时、该电容会导致两个信号耦合。 在这种情况下、AINCOM 是否应接地、或者使其在任何测量中悬空是否合理(对称电源、以便 GND 在中间能够提供正电压和负电压)？

此外、我还有一些与标题无关的问题：示例设计(ADS125H02EVM)在 CS、START 和 RESET 信号中放置了47欧姆电阻器、但这些电阻器未包含在 PCB 布局示例中(图103)。 这些是需要的还是"以防万一"地实施的？ 此外、图103建议将 CLKIN 连接到 GND (位于47欧姆电阻后面)、以使用内部振荡器。 如果没有电阻器、就不能与 GND 连接？

非常感谢！

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    TI__Guru**** 2382440 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。

    尊敬的用户：

    ADS125H02始终以差分方式测量通过 MODE4寄存器中的 MUX 位选择的输入。 将 AINCOM、AIN0或 AIN1接地将启用单端测量

    AIN1和 AIN0之间的10nF 电容器是差分滤波电容器、有助于消除不必要的差分噪声/信号。 每个引脚接地的电容是共模电容、有助于消除不必要的共模信号/噪声。 您可以参考此常见问题解答以了解更多信息： https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/955466/faq-delta-sigma-adc-anti-aliasing-filter-component-selection

    47欧姆电阻器用于阻抗匹配以减少反射。 但是、ADS125H02的信号速度不够快、因此它们可能不是很关键。 当然、您可以将其作为0欧姆电阻器包含在设计中、然后在开始原型设计时根据需要进行组装

    -Bryan

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    TI__Guru**** 2382440 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。

    感谢您的回答、回答了一些问题！

    但仍然有一些问题：您提供的链接确实显示 C_DIFF 与 R_FILTER 组合在一起、从而创建了一个差分 RC 低通滤波器。 但图103中没有电阻器。 我在图中找不到接地的电容器。 手册中的103 (但 ADC 具有一个用于输入的 LPF 至 GND、如图57所示、如果我正确理解数据表、则 AA 滤波器由外部1nF 创建)。  

    我想我最初的问题中有一部分陈述不够清楚。 我想让 AINCOM、AIN0和 AIN1暴露、如果用户想要测量 AIN0和 AIN1之间的差分信号或 AINCOM 和 AIN0/1之间最多两个单端信号、则让他们自己看门狗。 在测量 AINCOM 和 AIN0以及 AINCOM 和 AIN1之间的单端输入时、将 C_DIFF 放置在 AIN0和 AIN1之间是否会影响测量性能？ 如果是、那么更好的解决方法是：保留差分电容或仅允许单通道单端测量并使 AIN0或 AIN1悬空(或者将信号同时置于 AIN0和 AIN1上会更好)？

    最后、AINCOM 必须连接到 GND 进行单端测量、或者如果基准是在外部提供的、它是否可以/应该保持悬空？ (我假设将其连接到 GND 更好、否则外部基准和 GND 之间的电压差可能会导致过高的共模电压、该假设是否正确？)

    我希望这可以澄清我最初提出的问题。 如果没有、请告诉我、以便我尝试更好地解释。

    谢谢！  

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    TI__Guru**** 2382440 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。

    尊敬的用户：

    Unknown 说：
    您提供的链接确实显示了 C_DIFF 与 R_FILTER 的组合、从而创建了一个差分 RC 低通滤波器。 但图103中没有电阻器。 我在图中找不到接地的电容器。 手册中的103 (但 ADC 具有一个用于输入的 LPF 至 GND、如图57所示、如果我正确理解数据表、则 AA 滤波器由外部1nF 创建)。  [报价]

    布局指南仅显示差分电容器、因为通常应将其放置在尽可能靠近输入引脚的位置。 电阻器+共模电容器上的灵活性稍高、因此它们未在布局指南中明确显示。 您可以在图100和图98中看到它们

    Unknown 说：
    我认为我最初的问题有一部分陈述不够清楚。 我想让 AINCOM、AIN0和 AIN1暴露、如果用户想要测量 AIN0和 AIN1之间的差分信号或 AINCOM 和 AIN0/1之间最多两个单端信号、则让他们自己看门狗。 在测量 AINCOM 和 AIN0以及 AINCOM 和 AIN1之间的单端输入时、将 C_DIFF 放置在 AIN0和 AIN1之间是否会影响测量性能？ 如果是、那么更好的解决方法是：保留差分电容或仅允许单通道单端测量并保持 AIN0或 AIN1悬空(或者将信号同时置于 AIN0和 AIN1上会更好)？

    这个问题没有很好的答案、因为这可能取决于您所测量的信号和预期的性能。 如果您要测量直流信号、则可能会假设在安装差动电容器时通道之间的耦合非常小。 如果您的系统受到更高频率噪声的影响、这可能会耦合到差动电容器上。 但是、由于这是一个误差情况、并且没有指定工作条件、或许可以吗？

    我的建议是为这两个电容器添加封装、然后实际测量您的特定系统是否存在性能差异

    您也可以在我们的 EVM 上尝试此操作、如下所示。 至少可以通过将 C10替换为0欧姆电阻器来直接将 AINCOM 接地、然后移除/安装 C3以查看是否存在性能差异

    [报价 userid="639145" url="~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1467070/ads125h02-input-setup-for-single-ended-and-differential-measurements/5630806 #5630806"]最后、AINCOM 必须连接至 GND 进行单端测量、或者如果外部提供了基准、AINCOM 是否可以/应该保持悬空？ (我认为将其连接到 GND 更好、否则外部基准和 GND 之间的电压差可能会导致共模电压过高、该假设是否正确？)[/quote]

    我不理解这个问题。 如前所述、ADC 始终在 MODE4寄存器中 MUX 位的各种选项之间进行差分测量。 如果 AINCOM 悬空、您将如何测量单端信号？ 这与基准有什么关系？

    -Bryan

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    TI__Guru**** 2382440 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。

    谢谢、这回答了我的很多问题！

    回答最后一部分：可能是对单端测量有错误的理解。 我假设它类似于具有3个引脚的立体声耳机插孔：信号1 (左)、信号2 (右)以及两条线路的零基准(GND；电缆的屏蔽层)。 差分输入的不同之处在于两个信号共享基准(GND)。 因此、n+1根导线用于 n 个单端测量、2n 根导线用于差分测量。 或者、单端是否意味着 GND 采用一些随机路径(=隐含)、并且实际上只需要 n 根导线(AINCOM 不是外露的端口并且只与内部 GND 相连)？

    我从您的回复中推断出、每种应用都推荐使用输入 RC 滤波器、对吗？ 因此对于通用测量、我应该只复制参考设计/EVM 截止频率。

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    TI__Guru**** 2382440 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。

    尊敬的用户：

    Unknown 说：
    回答最后一部分：可能是对单端测量有误了解的情况。 我假设它类似于具有3个引脚的立体声耳机插孔：信号1 (左)、信号2 (右)以及两条线路的零基准(GND；电缆的屏蔽层)。 差分输入的不同之处在于两个信号共享基准(GND)。 因此、n+1根导线用于 n 个单端测量、2n 根导线用于差分测量。 或者单端是否意味着 GND 采用一些随机路径(隐含=)并且实际上只需要 n 根导线(AINCOM 不是外露端口并且仅与内部 GND 相连)？[/QUOT]

    单端是相对于接地的测量值。 对于 ADS125H02、这将是 DGND、因为有多个接地/电源网。 因此、您需要将 AINCOM 接地、然后测量 AIN0和 AIN1相对于接地(AINCOM)

    差分测量为(AIN0 - AIN1)或(AIN1 - AIN0)。 但请注意、对于 ADC 以对地(AINCOM)为基准进行测量的单端测量、ADC 仍在进行差分测量[(AIN0 - AINCOM)或(AIN1 - AINCOM)]。 AINCOM 可以是任何电压、ADC 实际上并不关心。 在您的情况下、AINCOM = GROUND (接地)便会如此

    我将"基准"一词理解为电压基准、而不是接地基准。 ADC 使用电压基准来确定输出代码、我假定您参考的是电压基准

    Unknown 说：
    并且每种应用都推荐使用输入 RC 滤波器是我从您的回复中推断出的、对吗？ 因此、对于通用测量、我只需复制参考设计/EVM 截止频率。

    RC 滤波器用于抗混叠和输入保护、如前面链接的常见问题解答中所述。 因此、我将使用这些 信息来确保滤波器满足您的设计需求、并根据需要进行调整。

    -Bryan

    [/quote]
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    TI__Guru**** 2382440 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。

    非常感谢您的快速和令人难以置信的帮助! 我想这回答了我的所有问题。