This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] LDC1614EVM:LDC1614 内部振荡器:精度定义、频率一致性和 UnitTolerance

Guru**** 2928980 points

Other Parts Discussed in Thread: LDC1614EVM, LDC1612, LDC1614, LDC1101

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/1646368/ldc1614evm-ldc1614-internal-oscillator-precision-definition-frequency-consistency-and-unittolerance

器件型号: LDC1614EVM
Thread 中讨论的其他器件: LDC1612LDC1614LDC1101

早上好、

我正在使用 LDC1614EVM、并针对不同的用例评估内部振荡器。 我有三个相关问题:

1.“精确应用“的定义

数据表 (LDC1612、LDC1614 用于电感式检测的多通道 28 位电感数字转换器 (LDC)) 为“需要更高分辨率或在整个温度范围内提高性能的应用“推荐了外部基准时钟、但未提供定量标准。 TI 能否定义哪些条件(例如,所需的本底噪声,工作温度范围,分辨率(以 ppm 为单位)来表征一个需要外部振荡器与一个内部振荡器足够的用例?

2.内部振荡器频率 — 43MHz 还是 43.4MHz?

TI 文档存在不一致之处:

  • 数据表文本(用于电感式检测的 LDC1612、LDC1614 多通道 28 位电感数字转换器 (LDC)):状态“通常为 43MHz “
  • 数据表图 8 和 9(典型特性):一致显示了 43.32 –43.40MHz
  • 应用手册(优化 LDC161x 的 L 测量分辨率
    和 LDC1101) 和感应解决方案 EVM GUI:都使用 43.4MHz

在涉及 fREF = fint/FREF_DIVIDER 的计算中、应使用哪个值作为设计参考?

3.振荡器容限

数据表提供了内部振荡器频率的“典型“值(在文本中表示为 43MHz、但在图 8 和 9 中显示为 43.32 –43.40MHz)、没有为振荡器本身指定最小值或最大值。

ƒINTCLK 我没阅读电气特性表、μ F 下列出的 35 –55MHz 范围是指内部基准时钟频率(ƒREFx)的有效工作范围、不一定是振荡器元件频率本身、对吗?

在这种情况下、不会作为独立元件为内部振荡器发布单位间容差。 25°C 下内部振荡器频率的实际单位到单位变化是多少?

提前感谢您。

  • 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。

    你好、Vinicius、

    1.“精密应用“的定义

    TI 未发布定义何时需要外部振荡器的定量标准。 指导仍然是定性的:建议使用外部时钟以“在整个温度范围内提高分辨率或性能“[1][2]。 决策框架有两个因素:

    • 温度稳定性: 内部振荡器的典型温度系数为 –13ppm/°C [1]。 在宽工作范围内、此漂移直接转化为测量误差、因为输出数据 Data_n = f_SENSOR_n / f_REF × 2^28 的计算公式如下:f_REF 的任何变化都会直接出现在输出中[3]。
    • 分辨率/本底噪声: 使用相位噪声和稳定性更佳的外部时钟可降低测量噪声并实现更高的有效分辨率[2]。 EVM GUI 显示~21 ENOB_RMS、且基准计数为 65535 [4]、但当内部时钟噪声成为限制因素时、不会发布阈值。

    实际情况: 如果您的应用在窄温度范围内工作、并且不需要转换器可以提供的绝对最大分辨率、则内部振荡器可能就足够了。 如果您需要多单元一致性、宽温度运行、或正在推动器件的分辨率限制、请使用外部时钟。 TI 没有在这两种制度之间划定定量界线。

    2.内部振荡器频率—使用 43.4MHz

    使用 43.4MHz 作为 fREF 计算的设计参考。

    数据表文本中的 43MHz 为四舍五入近似值[5]。 实际测量数据说明了更准确的情况:

    供电方
    数据值
    数据表文本
    “通常为 43MHz “[5]
    数据表图 8(频率与温度间的关系)
    43.32–43.40MHz;25°C 处~Ω 43.36MHz [6]
    数据表图 9(频率与 VDD 间的关系)
    25°C 处的~Ω 43.36MHz [7]
    应用手册 (SNOA949)、表 1
    43.4MHz [8]
    EVM GUI 中找到
    43.4MHz 典型值[4]

    TI 自己的应用工程和工具始终使用 43.4MHz、并且测得的性能数据支持该值。 43MHz 文本似乎是不精确的舍入、但数据表中尚未更正。

    3.振荡器容差

    您的解释正确。 电气特性表中的 35–55MHz 范围指定了 fREFx 的有效工作范围 (器件可以接受的基准时钟频率)、而不是内部振荡器元件本身的单位间容差[9]。 数据表中的表 43 确认这是器件正常运行所需的时钟频率要求[9]。

    单位间公差未发布。 重要事实:

    • 图 8 和 9 明确标注为“基于 1 个器件的数据“[7]、因为它们表征了单个器件的温度和电压稳定性、而不是生产扩展。
    • TI 支持部门已确认内部振荡器电流消耗和相关参数“不是已测试或指定的参数“[10]。
    • 一个 E2E 主题展示了一名 TI 工程师在讨论器件间的内部时钟可变性时参考了 35–55MHz 范围[3]、这表明生产展频可能很大、但这说明了工作范围规格和实际振荡器容差。
    • 25°C 处的振荡器频率本身没有最小/最大规格。

    底线: 您无法围绕有保证的内部振荡器频率进行设计。 如果绝对频率精度或单位间一致性在应用中很重要、则具有指定性能的唯一路径是外部时钟。


    1. LDC1612/LDC1614 数据表 — 第 7.3.4 节基准时钟
    2. TI E2E:LDC1614 有关如何选择 CLK 基准的问题
    3. TI E2E:使用多个 LDC161X 和内部频率基准时的 LDC1614 不稳定性
    4. LDC1614EVM 用户指南 — 第 2.7.2 节、选择时钟源
    5. LDC1612/LDC1614 数据表 — 第 7.3.4 节
    6. LDC1612/LDC1614 数据表 — 图 8
    7. LDC1612/LDC1614 数据表 — 图 9
    8. 优化 L 测量分辨率应用手册 — 表 1.
    9. LDC1612/LDC1614 数据表 — 表 43、时钟频率要求
    10. TI E2E:内部振荡器消耗的 LDC1612 电流