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[参考译文] MSP430FR6047:波形衰减的问题取决于设计中心中的传输频率设置

Guru**** 1783250 points
Other Parts Discussed in Thread: EVM430-FR6043, EVM430-FR6047
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https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1034118/msp430fr6047-problem-that-waveform-is-attenuated-depending-on-the-transmission-frequency-setting-in-design-center

器件型号:MSP430FR6047
主题中讨论的其他器件:EVM430-FR6043EVM430-FR6047

您好!  

我对 USS 接收的波形有疑问。

图 1显示了在设计中心确认的波形、其中传输频率设置为526kHz、图 2将传输频率设置为260kHz。

当我使用示波器检查传输频率设置为526kHz 时、波形为47.7mVp-p 传输频率设置为260kHz 时的波形为43.6 mVp-p、未观察到相对较大的差异。

在接收波输入信号的增益放大之前、是否有任何处理会根据传输频率设置条件使输入信号衰减?
如果是、是否可以更改滤波器设置、源代码等以解决当前问题?

谢谢、

科基

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    您好、Koki、

    需要考虑的一些事项。

    • EVM 上的输出端有一个滤波器以及一个阻抗匹配电阻器(200欧姆)  
    • 请验证两种情况下的接收增益是否相同、因为 PGA 可能会影响设计中心与示波器中 TX 信号的振幅。 设计中心仅查看接收。
    • 如果500kHz 和200kHz 传感器之间的阻抗存在差异、可能需要更改200 Ω 阻抗匹配电阻器。 传感器数据表应包含该信息。  

    我还想向您介绍以下有关 USS 水表的 MSP Academy、以帮助指导您进行开发和测试: https://dev.ti.com/tirex/explore/node?node=AP3BtYCoe9uXZzBARBtGhA__IOGqZri__LATEST 

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    您好!

    [引用 userid="98058" URL"~/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1034118/msp430fr6047-problem-that-waveform-is-attenuated-depending-on-the-transmission-frequency-setting-in-design-center/3823444 #382344">如果500kHz 和200kHz 传感器之间的阻抗存在差异、则可能需要更改200 Ω 阻抗匹配电阻器。 传感器数据表应包含该信息。  [/报价]

    在500kHz 和200kHz 时、换能器没有变化。 如果数据表中没有规格、应使用什么标准来更改阻抗匹配电阻值?

    科基

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    科基

    传感器通常以特定频率为中心。 我在这里假设您使用的是500kHz 传感器、并尝试以200kHz 的频率运行它。 如果是这种情况、则会看到信号衰减。 您将需要一个不同的换能器以该输出频率运行。  

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    您好、Jace H

    [引用 userid="98058" URL"~/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1034118/msp430fr6047-problem-that-waveform-is-attenuated-depending-on-the-transmission-frequency-setting-in-design-center/3826453 #3826453]\n 我的假设是您使用的是500kHz 传感器、并尝试以200kHz 的频率运行它。 如果是这种情况、您将看到信号衰减。[/quot]

    我现在遇到的问题如下。

    查看设计中心的波形时、接收到的波形会根据频率进行衰减。

    但是、当使用示波器确认接收到的波形时、无论频率如何、都不会观察到波形衰减。

    这种现象发生的原因还没有得到澄清。

    谢谢、

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    科基

    您需要针对不同的频率使用不同的换能器。 传感器仅在传感器的正确谐振频率范围内正常运行。 您可能还必须调整电路板上的无源器件,以匹配每个换能器的阻抗,并调整滤波器以正确接收信号。  

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    您好、Jace H

    [引用 userid="98058" URL"~/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1034118/msp430fr6047-problem-that-waveform-is-attenuated-depending-on-the-transmission-frequency-setting-in-design-center/3828232 #3828232">您需要针对不同的频率使用不同的换能器。 传感器仅在传感器的正确共振频率范围内正常运行。[/QUERP]

    谐振频率如下。
    -526kHz 时的谐振频率为570kHz。
    -260kHz 时的谐振频率为250kHz。

    当我用示波器检查接收到的波形时、未看到衰减。 但是、当我在设计中心检查它时、我看到一些衰减。

    [引用 userid="98058" URL"~/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1034118/msp430fr6047-problem-that-waveform-is-attenuated-depending-on-the-transmission-frequency-setting-in-design-center/3828232 #3828232">您可能还必须调整电路板上的无源器件,以便匹配每个传感器的阻抗并调整滤波器,从而正确接收信号。  [/报价]

    请告诉我如何调整接收波的滤波器。

    此外、应使用哪个值作为调整阻抗电阻的基准?

    谢谢、

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    您好、Koki、

    一位同事已经纠正了输出上没有滤波器。 您只需调整电阻器、以匹配传感器的阻抗。

    不过、我仍然感到困惑的是、您在这里仅使用一个换能器。 虽然可能、但一个传感器在500kHz 和250kHz 频率下都能提供良好的响应、这是意料之外的。 请对换能器进行频率扫描、以便您可以看到峰值频率。 您可以通过以下应用手册/参考设计中的第3.1.3.1节在 GUI 中了解有关此操作的更多信息: 《优化 适用于水流量测量的超声波传感计量参考设计》

    我还鼓励您利用本文档和我先前链接的 MSP Academy 继续开发您的设计。  

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    科基

    我错过的另一个数据点是、您正在使用频率很低的水库。 通常、水利用1MHz 或2MHz 传感器。 因此、默认情况下、有一些带通滤波器用于水。 这些参数在 USS_userConfig.h 文件中的 USS_SW_LIB_APP_FILTER_cefficents 中定义。 由于您使用的频率不同、您可能还需要关闭这些功能。  

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    您好、Jace H

    [引用 userid="98058" URL"~/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1034118/msp430fr6047-problem-that-waveform-is-attenuated-depending-on-the-transmission-frequency-setting-in-design-center/3823444 #382344">如果500kHz 和200kHz 传感器之间的阻抗存在差异、则可能需要更改200 Ω 阻抗匹配电阻器。 传感器数据表应包含该信息。  [/报价]

    我应该在传感器数据表中的什么位置查看? 下面列出了换能器的型号。
    -变送器制造商:Fuji Ceramics
     -型号:0.25Z5D-Lyx (C-6)
     -标称频率:250kHz

    [引用 userid="98058" URL"~/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1034118/msp430fr6047-problem-that-waveform-is-attenuated-depending-on-the-transmission-frequency-setting-in-design-center/3829550 #3829550">不过、我仍然感到困惑的是、您在这里仅使用一个换能器。 虽然可能、但一个传感器在500kHz 和250kHz 频率下都能提供良好的响应、这是意料之外的。 请对换能器执行频率扫描、以便您可以看到峰值频率。[/quot]

    很抱歉我没有解释。 换能器会根据频率进行更改。
    -当传输频率为526kHz 时,使用谐振频率为570kHz 的传感器。
    -当传输频率为260kHz 时,使用谐振频率为250kHz 的传感器。

     

    [引用 userid="98058" URL"~/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1034118/msp430fr6047-problem-that-waveform-is-attenuated-depending-on-the-transmission-frequency-setting-in-design-center/3831368 #3831368"]这些参数在 USS_userConfig.h 文件中的 USS_SW_LIB_APP_FILTER_coefficents 中定义。 由于您使用的频率不同、您可能还需要关闭这些功能。  [/报价]

    尝试禁用筛选器以查看情况是否有所改善。 我们将在您知道结果后立即向您提供反馈。

     

    --------

    我正在使用示波器检查接收到的波形。 其连接方式如下。

    当频率为260kHz 时、存在一个问题、即当接收波的传感器电缆连接到 EVM 连接器时、无法确认接收到的波形。

     

    传输:由 EVM 驱动
    接收:通过从 EVM 上拔下传感器2的接收电缆进行观察

    ■传输波和接收波都没有问题。

     

    传输:由 EVM 驱动
    接收:通过将传感器2的接收电缆连接到 EVM 来进行观察

    捕获开始时间:60us、 捕获周期:80us

    ■结果是在接收波出现期间无法确认接收的波形。

    传输:由 EVM 驱动
    接收:通过将传感器2的接收电缆连接到 EVM 来进行观察

    捕获开始时间:30us、 捕获周期:30us

    GUI 设置如下所示。

    -------- GUI 参数---

    发送频率=260kHz

    脉冲数=10

    脉冲启动和 ADC 捕捉之间的间隔= 60

    捕获持续时间=80us

    基于 GUI 的增益控制= 750db

    UPS0至 UPS1 GAP=20ms

    ------------------------------

    在传输频率526kHz (捕获设置开始= 30us、周期= 65us、增益设置= 26.7dB)的确认结果中、接收到的波形的外观没有显著差异、具体取决于 EVM 是否连接到传感器连接器。

    另一方面、在260kHz 的情况下、接收到的波形的外观取决于根据评估板 GUI 的捕获设置(开始、周期)进行捕获结束时序。

    如果您对上述差异是否因频率而异有任何意见、请告诉我。

    谢谢、

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    您好、Koki、

    我对您在这里尝试做的事情感到困惑。 您能给我们一些有关您要实施的水应用的更多信息吗? 水计量示例应用专为1MHz 至2.5MHz 范围内的传感器而设计。  为什么要使用260kHz 传感器评估此平台?  您在上面提供的设置无法通过我们的平台进行。 例如、750dB 不是增益选项。  这是否是拼写错误?

    BR、
    Leo

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    您好、Leo

    很抱歉我迟到了。

    [引用 userid="71478" URL"~/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1034118/msp430fr6047-problem-that-waveform-is-attenuated-depending-on-the-transmission-frequency-setting-in-design-center/3833662 #3833662]\n 您在我们的平台上无法进行上述设置。 例如、750dB 不是增益选项。  这是否是拼写错误?[/quot]

    抱歉、这是一个拼写错误。
    正确的配置参数为:

    -------- 参数----------------

    发送频率=260kHz

    脉冲数=10

    脉冲启动和 ADC 捕获之间的间隔= 60us

    捕获持续时间=80us

    基于 GUI 的增益控制= 30.8db

    基于 GUI 的增益控制= 750us

    UPS0至 UPS1 GAP=20ms

    ------------------------

    [引用 userid="71478" URL"~/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1034118/msp430fr6047-problem-that-waveform-is-attenuated-depending-on-the-transmission-frequency-setting-in-design-center/3833662 #3833662">我对您尝试在此处执行的操作感到困惑。 您能给我们一些有关您要实施的水应用的更多信息吗?[/引述]

    目前、我们正在评估原型流量计。

    正在评估传输/接收参数的每个特性、但传输频率取决于超声波检测器的结构规格。

    通过改变频率、接收波最大的频率被设定为传输频率(目前大约为260kHz)。

    因此、目前、我们使用的传感器的谐振频率接近设定的传输频率。

    我们还评估了 EVM430-FR6043。

    我能够在评估板上确认收到的波形、但出于以下原因、我决定暂停 EVM430-FR6043的评估并继续进行 EVM430-FR6047的评估。

    ------------

    答: 与 EVM430-FR6047相比、EVM430-FR6043的 EVM 固定放大度更高。 从验证结果的比较中可以得出、在 GUI 工具中以设定的增益进行放大之前、EVM430-FR6043在 EVM 中具有针对输入信号的固定放大器电路。 这种感觉是否正确? 因此、输入信号的放大无法仅通过 GUI 工具设置的增益进行管理、并且基极噪声也会放大。

    B. FR6047更方便、因为我们希望在大采样频率下进行评估。 与 EVM430-FR6047相比、EVM430-FR6043具有更小的测量采样频率的最大可能设置值。 (6047:4MHz、6043:2MHz)

    ------------

    谢谢、

    科基

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    您好!  

    如果您有任何更新、请告诉我。

    谢谢、

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    您好、Koki、

    我建议您在评估采样频率为1MHz、频率为200kHz、频率为2MHz、频率为500kHz 的低频传感器时使用 FR6043平台、如文档中所述。 您应根据需要更改反馈电阻器的值、以降低外部放大器的增益。  FR6047平台(和软件)配置用于更高频率的传感器。  您还可以使用 FR6043平台进行更高频率的水传感器评估、方法是配置水表应用的平台、如下所述:

    https://www.ti.com/tool/TIDM-02005?keyMatch=&tisearch=search-everything&usecase=refdesign

    FR6043还能够进行多音调激励、而 FR6047不能进行多音调激励。 这可能是您评估的重要功能。

    BR、
    Leo