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[参考译文] FDC2214EVM:采样率

Guru**** 2463260 points
Other Parts Discussed in Thread: FDC2214

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/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1482463/fdc2214evm-sampling-rate

器件型号:FDC2214EVM
主题中讨论的其他器件:FDC2214

工具与软件:

FDC2214电容数字转换器额定达到一个4.08kSPS 的最大输出速率。 不过、 我 使用 评估模块进行的测量显示、读取时间为2.5ms/样本(400sps)。 感应解决方案 GUI 配置为 EVM 输出速率、使 其不会限制数据收集速度。 此外、更改趋稳计数似乎没有多大影响。

如果我理解正确、40 MHz 是最大外部振荡器频率。 GUI 本身指示在单通道测量期间、在此时钟频率下的总器件采样时间为26.625ms。 因此、我对如何实现4.08kSPS 的输出速率感到十分困惑。 我非常感谢您提供任何建议!

  • 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。

    Maryam

    从编写规格的角度看、4.08kSPS 速率是传感器设置和通过 I2C 接口进行数据传输的组合。
    我将对此进行更详细的探讨、并在本周结束前更新此主题。

    此致。
    John

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    Maryam

    我认为最大通道采样率规格(=4.080kSPS)指 I2C (w/SCL = 400kHz)支持来自 FDC 的输出数据的能力。
    这一点很重要、因为可能会选择对于 I2C 接口来说过高的 FDC 转换率、从而导致不完整的转换和不良的输出数据。

    此致、
    John

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    尊敬的 John:

    感谢您的答复。 我在数据表的表6.5中看到、SCL = 400kHz 时的最大通道采样率可达到4.08kSPS。  

    但是、对于器件的真正最大采样率、我仍然有点困惑-不会导致不完整的转换和较差的输出数据。 我非常感谢您对此有任何深入了解!

    数据表中关于精确测试设置的某些详细信息(即如何实现4.08kSPS)也许也会有所帮助。

    此致、
    Maryam

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    Maryam

    对延迟答复深表歉意。

    我 使用 图17中所示的 I2C 帧结构进行了一些粗略计算、时钟频率为400kHz、得出的最大单通道连续采样率为~6kHz、因此需要更多详细信息来证明所引用的4.08kHz 速率是合理的。

    这是一款相对较旧的器件、因此深入了解本数据表规格背后的详细信息需要一些时间。

    我将深入探讨该主题、并在 COB 星期三更新该主题。

    此致、
    John

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    Maryam

     在器件发布之前获得的一些更详细的信息确认 4.08kHz 规格是指具有400kHz SCL 的单个有源通道的 I2C 数据吞吐量。

    如果您有任何其他问题、请告诉我。

    此致、
    John

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    尊敬的 John:

    感谢您的回复。 然后、我能否确认 EVM 将读取速率限制为400SPS? 而4.08kSPS 可以通过替代接口实现呢? 如果是这样、了解为何在 EVM 上施加该限制会有所帮助。

    此致、
    Maryam

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    Maryam

    我不确定我是否理解您的问题。  
    400SPS 有哪些注意事项?
    您想使用哪种替代接口?  
    我提出这个问题、是因为问题背后可能存在一些系统级假设、我们不想任何假设或忽视。

    您可能已经看到了该信息、但如果尚未看到、请查看数据表第42页上初始寄存器值的示例计算。
    这可能有助于限制设备的功能。

    您还可以  通过 LDC131x-LDC161x_Config 选项卡在 FDC2x1y 器件中使用我们的电感式检测设计计算器工具、来计算相关场景的器件设置、输入和输出参数。
    FDC2x1y 器件具有与我们的 LDC131x 和 LDC161x 器件非常相似的内部架构、因此在使用设计工具时、请考虑 FDC211x = LDC131x 且 FDC221x = LDC161x。
    主要区别在于 LDC 使用线圈传感器、而 FDC 使用电容式传感器。  

    此致、
    John

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    尊敬的 John:

    非常感谢您的答复。

    为了澄清、400 SPS 是使用 FDC2214评估模块从测量值中获得的。 由于 GUI 配置为 EVM 输出速率、因此它似乎是最大输出速率。 我想通过备用接口来绕过与 EVM 关联的处理器和 GUI (例如、使用 MCU 或 FPGA 直接与 IC 通信)。 我想了解这是否可以成为将采样率最大化到超过400SPS 的解决方案。

    数据表第43页8.2.3.1中报告的建议初始寄存器配置值假定示例采样率为100SPS (即10ms Tsample)、远低于额定最大速度(4.08kSPS)或 测得的速度(400SPS)。 您能否说明一下器件的真正最大输出速率是多少(如果不是4.08kSPS)?

    此致、
    Maryam

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    Maryam

    最大输出速率如已发布状态所示、但其有效性取决于底层器件设置。
    并非所有器件配置都支持此最大速率。  

    例如、如果四个活动信道使用最大 RCOUNT 值、并且使用一个短 Tsample、则您很可能会开始看到输出数据覆盖。  

    我们的数据表 未提供该主题的相应指导。

    我将更详细地探讨这一点、并在下周星期三之前提供一些指导。

    此致、
    John

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    Maryam

    我根据数据表第17页和第10.2.3.2节(记录初始寄存器配置值)中的公式进行了一些"即包络回路"计算。

    目标是了解哪些器件设置可使输出数据速率接近 I2C 接口的最大通道采样率4.08KSPS。

    首先、假设这是一个单通道(CH0)应用、数据位(DATA_CHx) 除以通道的采样时间(TSAMPLE)的组合等于最大通道采样率规格4.08KSPS。

    此外、假设 传感器激活和开关时间可以忽略不计:因此 TSAMPLE =转换时间= tcx

    (#DATA_CHx 位)/(转换时间)=最大通道采样率→nb/tcx = fcs

    求解 将给出等于最大采样率(FCS)的输出数据速率的 CHx_RCOUNT:

    tcx =(16·CHx_RCOUNT + 4)/fREFx = NB/FCS  并重新排列→  CHx_RCOUNT =(NB·fREFx/FCS - 4)/16

    CHx_RCOUNT =(28位·35MHz /4.08kSPS - 4)/16 = 15012 = 0x3AA4

    我在 GUI 中输入了此值(其他设置保持默认值)、它没有提出任何异议或标记任何错误。

    注意:对于单通道运行、数据表显示 fREF < 35MHz。
    GUI 显示的是40MHz 振荡器频率、因此我不确定这是否会 导致错误、或者相关的错误是否会导致警告消息。

    我希望这对您有所帮助。 如果您有任何问题、请告诉我。

    此致、
    John