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[参考译文] MSP430FR6047:用于增加驱动电压和放大接收信号的外部放大器

Guru**** 2390755 points
Other Parts Discussed in Thread: MSP430FR6047

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/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1111257/msp430fr6047-external-amplifier-to-increase-the-drive-voltage-and-amplify-received-signal

器件型号:MSP430FR6047

大家好、

我们尝试在不锈钢管道上以非侵入方式(夹钳式)测量流速、但捕获的 ADC 信号长达一周以确定 DToF、因此我们设计了一个放大器电路来增加驱动电压并放大接收到的信号。 到目前为止、我们没有获得任何所需的信号。

由于 CHX_OUT 和 CHX_IN 连接到 J8中的同一点1和7 、如下所示、当我们通过 CHX_OUT 以高压脉冲(+15V)驱动换能器时、这会影响 CHXIN 并最终影响 ADC 捕捉?

请参阅我们设计的放大器电路下方。

谢谢、此致
安东尼

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    器件型号:MSP430FR6047

    大家好、

    使用 EVM430FR6047以非侵入方式测量不锈钢管的流速时、捕获的 ADC 信号长达一周。 但是、如果增益处于最大值(30.8)、则直流偏移非常高、如下所示。

    根据 TI 工程师的建议、我们尝试使用 EVM430FR6043测量水流速、然后再次获得相同的 ADC。

    使用上述 ADC 捕获获得的 DTOF 值不正确、因此、我们可以做些什么来使信号更干净、或者有没有方法从上述 ADC 捕获中获得准确的 DToF。

    提前感谢
    安东尼

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    我个人认为、我不会使用+12V 为接收放大器供电。 如果放大器由于某种原因振荡或撞到正电源轨、则二极管会向后安装、等等、您将损坏或损坏6047。 请务必阅读6047数据表、了解 USS 引脚上的最大输入电压。 另请注意、USS 模块偏置其输入和输出引脚、因此您的信号应在到达 USS_CHX_IN 引脚之前与大小适当的电容器进行交流耦合。

    其次、最重要的是、不锈钢管很难通过可用信号。 换能器角度和频率是信号通过过程中最重要的变量。 如果机械设计不完美、则信号只会反射回换能器或沿管壁外行进、而不会实际进入液体。 任何放大量都不会对设计不当的换能器设置有帮助。

    具体来说、驱动更高的电压意味着您会在接收侧看到更高的电压、但您可能仍需要在内部 PGA 之外进行额外放大、具体取决于您的管道直径和壁厚。

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    感谢您的回复。 该器件包含二极管、用于将电压(-0.3至1.9V)限制为 PGA。 根据数据表、输入信号范围为-0.3V 至1.65V。 接收器放大器到 PGA 的输入通过1nF 的交流耦合。  

    在没有放大器电路的情况下、我们得到 ADC 信号、如下所示。

    您可以看到直流偏移非常高、DTOF 在微秒之间跳跃。 此 ADC 捕获不足以测量 DToF。

    目前、我们使用 的是 JIAKANG-水流量计-外皮电压、 其频率为1MHz、管道尺寸为 101外径和98内径。

    1MHz 是否不适合金属管?

    谢谢

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    尊敬的安东尼:

    您不能使用+/-15V 信号驱动的输入。 您将违反器件的绝对最大规格:

    我将把你的另一个线程合并到这个线程中、以便我们可以在一个位置讨论全部内容。  

    首先、直流偏移是否来自您的外部放大器? 如果您不使用外部放大器、直流偏移是否仍然存在?

    此外、在您的另一篇文章中、您看起来也在使用6043EVM。 该 EVM 具有可用作参考设计的外部放大器。  

    [~引脚 userid="495838" URL"/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430-f/msp412-microcontrollers-forum/1111257/msp430fr6047-external-ampler-to incree-drive-voltage-and-ample-receive-signale/4118807/4118807#41MHz/1MHz]不适用于金属管道?

    我们对 CLAMP 解决方案没有任何经验、因此我无法对此进行评论。

    此致、

    Evan

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    您好 Evan、

    感谢您的回复。 直流失调电压没有任何外部放大器。 我已经尝试过6047和6043、ADC 捕获与之类似、即它们都具有直流偏移、如我的另一篇文章中所示。

    此外、我们还尝试遵循此处提到 的设计 TIDA-01486参考设计| 德州仪器 TI.com。 TIDA01486将驱动+/- 12V 的脉冲、并具有20 dB 的额外增益。  

    此致
    安东尼

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    [引用 userid="495838" URL"~/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430-low-power-microcontroller-forum/1111257/msp430fr6047-external-ampler-to incree-drive-voltage-and-ample-received-signale/41144#19694]没有任何外部放大器[引用]

    您能否尝试降低增益以查看增益是否有任何影响?

    TIDA01486具有用于保护 MSP430输入的模拟开关、我在您的设计中看不到这些模拟开关。  

    此致、

    Evan

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    您好 Evan、

    是的、我尝试降低增益、但振幅在+/- 200之间非常低、因此 DToF 值超出范围。

    电路板 TIDA01486是否可供购买?  

    谢谢
    安东尼

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    [~引脚 userid="495838" URL"/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp412-low-power-microcontrollers-forum/1111257/msp430fr6047-external-ampler-to -increal-drive-voltage-and-ample-received-signal/4120235]尝试降低增益[报价编号#4120235]

    但它是否减小了偏移? 如果增益导致了高偏移、那么我将重点设计一个外部放大器、该放大器可满足所需的输入振幅、而无需将内部增益设置得如此高。

    遗憾的是、TIDA01486仅供参考。  

    Evan

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    您好 Evan、  

    感谢您的宝贵建议、下面是 ADC 分别从0.1dB、20.5dB 和 30.8dB 采集的屏幕截图。

    那么、如果我可以找到一个外部放大器、您认为我能够更好地捕获上述 ADC 吗?

    此致
    安东尼

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    在我看来、偏移与增益设置相关。

    是的、如果您使用外部放大器、则可以将内部增益保持在较低水平、从而避免失调电压问题。

    此致、

    Evan

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    您好 Evan、

    我们正在尝试 在设计中包含模拟开关 TS5A3357DCUR、但它仅适用于一对传感器、因此必须在软件 MSP430FR6047 USS 水演示中进行哪些修改才能使 MSP 与模拟开关协同工作?

    谢谢
    安东尼

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    尊敬的安东尼:

    超声波气体 EVM 中使用了模拟开关。 我建议查看这些 EVM 的代码,特别是您可以查找函数 USSLIB_HAL_configGPIOForCapture()。

    USS 气体示例代码: https://dr-download.ti.com/secure/software-development/driver-or-library/MD-hyZvF2nmI6/02.30.00.03/UltrasonicGasFR6043_02_30_00_01_windows_installer.exe

    此致、

    Evan