[参考译文] MSP430F5328：MSP430F5328 A/D 串扰

您好、Tom、

我希望 ADC 通道之间的串扰非常小、但在不同的 ADC 通道上看到几乎相同的信号肯定会令人担忧。

不过、我怀疑这是一个简单的解决方法。 对于这里的每个端口6模拟输入、您是否确保设置 CBPD.x 位以禁用输出驱动器和输入施密特触发器、从而在施加模拟信号时防止寄生交叉电流？ MSP430F5328数据表中表6-52下的脚注1提到了这一点。 尝试进行此更改、如果问题消失、请告知我。

此致、

James

尊敬的 James：

感谢您的建议。 遗憾的是、这未能解决问题。 还有其他想法吗？

Tom

我发现、如果我不收集第一个通道上的数据、第二个通道上的串扰几乎消失了。 一旦我包含第一个通道、串扰就会返回。

器件型号：MSP430F5328

模数串扰有问题。 这不能是系统的工作方式。 这必须是我们所犯的错误，但我们似乎无法弄清。  

我们测量多达3个不同的放大器输出。一个放大器具有直流耦合输入、另2个放大器具有交流耦合输入、有2mf 电容器与这些放大器的输入串联。 如果我测量直流耦合放大器、则读数干净且稳定。 当我们添加任一交流耦合放大器时、直流耦合 A/D 计数上的读数会发生变化。 当我们测量交流耦合放大器时、其输出电压大约为5-6秒充电、同时测量直流信号时、我们也可以看到对其信号进行充电。

我们在所有配置中测量了直流放大器的模拟输出、电压不会改变或显示此充电。

有人建议我们遵循数据表表表表的表6-52中的设置、我们没有对结果进行任何更改。

是否有任何人可以共享的建议或代码来测量多个 A/D 通道而不存在串扰。

你(们)好，Tom

您能否在交流耦合时测量 MSP430的电源？

如何将 ADC 的采样保持时间增加 ADC12SHT0x 位？

您能否提供您的电路原理图？

此致

Gary

交流耦合会让我感到担忧。 尤其是没有要查看的原理图。 运算放大器必须始终在其输入端具有到电源轨的直流路径、否则偏置电流将满足您的不喜欢。

您好、Gary、

下面是信号的原理图和两个屏幕截图。 左侧的刻度是实际 A/D 原始计数。

MSP 的电源由3伏电池供电。 处理器的电压与2.5伏稳压器的电压相同(测量值)、确认为2.5伏。 该稳压器也是处理器的 REF 电压。 当任何一个放大器打开时、它会在大约200微秒内开启以实现稳定。 最后两个屏幕截图显示了两个交流耦合放大器输出、底部信号是直流耦合输出。 您 可以看到直流信号随着交流放大器充电而上升。 当仅测量直流放大器(最后屏幕截图)时、基线与包含交流放大器的基线不同。 您还将在最后一个屏幕截图中看到、仅测量时的直流信号会迅速达到稳定水平。

感谢您的观看。

Tom

尊敬的 David：

我发布了原理图和一些评论。  

感谢你的帮助。

Tom

我说我是老式的、但我喜欢电路的标准运算放大器符号、而不是封装轮廓。 大纲使查看正在发生的情况变得困难得多。 但我有疑问：

1) 1)传感器是否具有接地参考？ 它们必须是因为我看到的每个桥式传感器都是一个四线器件。 另外、在未见的类别中、接地系统也是如此。 我只看到使用了一个符号、但 ADC 前端应该位于 AVss 和 AVcc 上。 一些滤波器将它们与数字端隔离也是不错的。

2) 2)当您说仅测量直流电路时、这到底意味着什么。 是否仅更改了 ADC 配置？ 是否启用了交流耦合电路的电源？

ADC 输入多路复用器的设计使得多路复用器不太可能成为问题的原因。 更有可能是前侧的异常故障 问题的时间常数似乎与电压基准电路的时间常数相匹配(为什么 MAX 部分不包含基准？) 那么、看看那里。

尊敬的 David：

感谢你的答复。

1) 1)是的、与放大器的连接是全桥输出。 电桥的电源和接地来自所有部分的电压稳压器、电桥、放大器、放大器基准和处理器 REF。 接地均连接在电路板上的内部接地层上。 电路板本身的直径仅为1/2英寸。

2) 2)测量直流放大器的输出时 其他放大器未打开、因此 A/D 配置也相应更改。 当我们直接从直流放大器测量模拟电压时、我们看不到使用示波器进行任何充电。 当我们打开交流放大器并通过 A/D 读取它们时、我们只会看到来自直流放大器的 A/D 读数中的充电

我们测量了电压基准(稳压器)的输出、该输出在大约200微秒内非常稳定。 对读数的充电影响约为5秒。

我们今天注意到、如果我们将直流放大器从第二个通道移至 A/D 的第一个通道、则串扰会显著减小、但不会消失。

Tom

交流耦合放大器未通电时、您看不到电压斜坡的原因是 AMP_BIAS 也从该开关输出获取功率。 这是我所指的长时间常量信号。

由于您的运算放大器和 ADC 输入之间具有 RC 低通滤波器、因此您必须担心良好缓冲的信号不会发生什么情况。 这在低采样率下非常有效、其中电容器电压有足够的时间从采样之间的电荷传输中恢复。 每个采样不会损失20pF 采样保持电容器的大量电荷、但它会以较高的采样率相加。 传输的电荷量受采样保持电容器上的任何残余电荷的影响。

尊敬的 David：

很抱歉、在测试电路中、我们移除了电容器 C24、C22、C27和 C30。 电路中唯一仍然存在的电容器是 C26。 我们这样做是为了将其从直流放大器的公式中取出。

我们使用的采样率在大多数情况下为250个样本/秒。

奇怪的是、在直流测量中、充电的时间常数相同、但仅在进行交流测量时发生。 这就是为什么我认为串话是 A/D 部分的问题。 当我们使用示波器测量直流放大器输出端的模拟电压时、任何时候都不会看到这种充电。

正如我之前提到的、当我们更改 A/D 通道的阶数信号时、串扰会减小、但不会消失、我们认为这与 A/D 部分有关的另一个原因是。

为了保证和求平均值、我们将获取2个 A/D 读数、您认为这可能与问题有关吗？

Tom

您遗漏的更多内容。

我在该列表中看不到 C14、C18或 C30、它们是 ADC 输入端的电容器。 我仍然怀疑这些电容器与采样保持电容之间存在相互作用。 短接这些 RC 滤波器中的 R 以进行验证。 如果串扰消失、您必须执行一些操作来缓冲信号。

当人们说他们对两个样本求平均值时、他们意味着很多不同的东西。 统一采样(样本之间的时间相等)始终是最佳方法。 但它不会给您带来特殊的麻烦。

尊敬的 David：

移除 C14和 C18并没有太大作用。

在我们移动 A/D 通道之后、几乎再也没有串扰了、因此在所有情况下首先测量直流放大器。  

现在唯一的问题是、当我们单独测量直流放大器时、基线为1338计数、当我们添加其中一个交流放大器时、直流信号的计数为1370、最后、当我们添加第二个交流放大器时、我们得到1388 直流信号的计数。 计数会根据我们包含的通道数量而变化。

我们每2ms 打开一次直流放大器大约200微秒、并在放大器打开后进行大约140微秒的测量。 我可以看到 A/D 何时进行采样、因为当它被触发时、我们在处理器的输出引脚上生成了一个输出脉冲。 当使用示波器测量脉冲和信号时、该脉冲根本不会改变其在直流放大器输出信号上的位置。 无论打开多少安培、基于该脉冲的测量点都是相同的。

有什么想法吗？

Tom

顺便说一下、我们不像直流放大器那样打开和关闭交流放大器。 这些放大器在使用时以100%占空比打开、与直流电路相比、它们使用的电流非常小、这就是我们对直流放大器进行占空比以节省电池电量的原因。

我对直流放大器的功率循环感到非常困惑。 它的输出端有一个 RC 低通滤波器、其时间常数远长于您启用电源的时间。 这是如何工作的？