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[参考译文] FDC2212:感应快速变化的小(<100pF)电容

Guru**** 2434370 points
Other Parts Discussed in Thread: FDC1004, FDC2212

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/1514611/fdc2212-sensing-of-small-100pf-rapidly-changing-capacitances

器件型号:FDC2212
主题中讨论的其他器件:FDC1004

工具/软件:

我目前在设计中使用的是 FDC1004电容式传感器、由于最大采样率为400Hz、所以会受到限制。  我使用的是带有有源屏蔽的自定义刚性柔性 传感器、与异相液位传感器示例非常相似、只是对尺寸进行了一些小的调整(https://www.ti.com/lit/an/snoa925/snoa925.pdf?、ts = 1747250607381) 。我获得的数据很好、但采样率有点慢、无法实现客户的目标。  我一直在研究 FDC2212、由于 采样速率更高、我发现它很有趣、但它没有一些集成特性、尤其是有源屏蔽。  是否可以通过外部运算放大器以与 FDC1004 OOP 电平传感器类似的方式使用该器件来派生屏蔽?  在仍在 ~0-100pF 范围内保持低于 pF 的分辨率的同时、是否可以实现明显更高的采样率?  检测到的 材料不导电。

谢谢!

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    您好、Eric、

    是的、您应该能够基于外部运算放大器创建用于 FDC2212的有源屏蔽驱动器。  我们没有这方面的参考设计、但下面的主题中有一些细节可能会有用。

    https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/872784/fdc2214-remote-sensor-penetration-sensitivity-and-shield 

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    Eddie、

    这个链接非常有用。  我扩展了电子表格来对一些其他寄存器进行一些计算、并还有几个问题:

    1. 数据表第43页有一个计算 SETTLECOUNT 的示例。  VPK 为1.68VPK、FREFx 为40MHz、C 为53pF、IDRIVE 为15。  使用 Hz、法拉和原始 IDRIVE 寄存器值(15)的单位、小数点似乎已关闭。  其中一个单元(可能是 IDRIVE)是否应该不同?

    2. 为了像我使用 FDC1004一样使用异相方法、以下传感器布局是否有意义?  会使用2个通道、是否有源屏蔽由辅助输入的运算放大器缓冲版本驱动?

    谢谢!

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    Eric、

    我正在研究这一点、并将很快提供反馈。

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    Eric、

    根据下面的公式(4)、IDRIVE 的值应该以安培为单位。
    数据表的表41显示、原始值 IDRIVE = 15的相应值为0.146mA。

    在公式(4)中使用此值以及其他给定值:
    CHx_SETTLECOUNT = 1.68   × π2 40e6 × 53e-12 ×/(32 →1.46e-4)= 7.52 × 8 (向上舍入到下一个最大整数)。

    只要是全差分系统、传感器堆叠看起来就可以正常工作。
    如果我了解您的建议、系统应该与 数据表中的图56类似、但电平和基准应该各有两个单独的传感器、一个 连接到 INxA、另一个连接到 INxB。

    我不确定是否可以说是 OOP、但它应该起作用。  
    务必选择具有轨至轨输出的驱动器放大器、这些驱动器放大器会在相关频率下性能不佳、可能会超出容性负载。

    此致、
    John