[参考译文] PGA460-Q1：突发脉冲在广播命令 BC_P1BL 上不同步

嗨、Akshay、  

您使用基于变压器的驱动还是直接驱动来进行换能器激励？   

您是否正在使用 同步 USART 接口？  我不知道为什么会发生不同步、但怀疑它与通信或命令有关。

广播突发和监听命令应该适用于您。    请 查看   PGA460用于三角测量和跟踪的超声波传感器阵列  ( https://www.ti.com/lit/an/slaa783/slaa783.pdf )有关同步多个 PGA460设备的详细说明的应用报告。 您无需为应用添加三角测量算法、 因为您不需要位置跟踪。  具体请参阅 3.1收发器和接收器部分、其中基本上详细说明了您需要的内容、但也可能稍有相反(3倍发送和1倍接收、而不是所描述的1倍发送和2倍接收)。  

查看这篇与您类似的文章、其中讨论了多接收器设置- https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/895721/boostxl-pga460-using-two-pga460-evms-for-indoor-positioning-system

也许可以选择将全部3个器件用作发送器和接收器、然后对结果求平均值、比较或求和？   

此致、

雅各

您好！

 我们使用的是基于变压器的驱动、异步 UART 和 广播突发和监听命令。

 我们的目标是提高突发功率以获得更大的范围。

嗨、Akshay、

要使两个模块同步、需要一个总线通信接口。 PGA460的 USART 或 OWU 接口可为多达八个 PGA460器件实现共享总线连接。  

在您的情况下、我认为您需要使用 USART 同步模式。   有关详细信息、请参阅数据表中的第7.3.6.2.1.8节"USART 同步模式"。  这将使它们实际同时执行突发。  因此、我认为您的收发器解决方案算法应如下所示：  

1. 发送广播阈值批量写入命令(CMD25)。
2. 发送广播突发和监听命令(CMD17/18)。
3. 等待预设记录长度时间结束。
4. 发送超声波测量结果命令(CMD5 (？)) 从中读回飞行时间数据
   您的1个侦听 IC
   
   1. 或者、侦听所有器件并对其结果求平均值、或者只取最大结果、或将它们相加并对其进行一些信号处理。   

此致！  

雅各

您好、Jacob：

        我尝试了 USART 同步、并按照您的步骤进行了操作、但仍然得到相同的结果、即突发脉冲不同步。

我们正在开发一个使用传感器驱动器 PGA460和40KHz 超声波传感器进行物体检测的项目。 我们的目标是检测距离高达20m 的物体。 PGA460 +传感器组合提供的最大距离约为10mts。 这主要受接收信噪比的限制。

假设接收器的灵敏度是固定的、增加接收到的 SNR 的一种方法是增加发射功率。 在单个 PGA460 +传感器组合上,它受到传感器性能的限制( 30cm 时为105dB SPL )

为了克服这一问题,我们计划有两个传感器同时发射(以获得2倍的 Tx 功率),同相。 传感器之间的距离是波长的一小部分。 因此、对于所有实用用途、2个传感器充当一个传感器、其功率输出能力是该传感器的两倍。 前提是我们可以同时激励它们。 这可以使用 PGA460的 Broadcast 命令来实现、共用 USART 接口。 请参见下图  

消息

基于变压器的传感器激励

变压器型号: WA8351-ALD ( 1:1:10 )

传感器型号：cusp-tr80-15-2500-th

以115200Hz 运行的 USART 接口(也在5MHz 检查)

使用的流程如下

1. 发出广播突发和监听命令。 两个 PGA460都将同时接收此命令、因为它们共享 USART 接口

2. 监控 USART 的 SCLK 和2 PGA460的 DECPL 引脚(或 OUTA 引脚)

假设所选的 Tx 频率为40KHz (25us 时长)、则 Tx 波形开始的不确定性应最大为+-2us、以确保最大的功率输出。

为了研究 DECPL 引脚上相对于命令末尾(最后一个 SCLK 下降沿)的抖动、我们在一个 PGA460上观察到相对于其 SCLK 的 DECPL 信号。 期望 DECPL 相对于具有低抖动的命令具有稳定的延迟(几毫秒可以)

不幸的是,我们观察到不确定性为+-10 us (在极端,波处于相反的相位,可以相互抵消)。 我们通过观察 PGA460上的 OUTA 信号和 DECPL 上升沿引脚来验证这一点(更容易因为它是一个数字信号)。 DECPL 引脚相对于 Tx 突发命令结束的上升沿具有+-10us 的时序变化、延迟为110us。 请参见下图

上面的图像是在示波器上捕获的,其中紫色是来自主控制器的时钟(第4个字节),黄色是 pga460上 DECPL 引脚的上升沿。 如我们所见、同一 PGA460 IC 上 DECPL 引脚的上升沿会在主控制器发出的每次突发命令时发生变化

此处列出了这种现象的录像

我们还在2个 PGA460器件上观察到了 OUTA 信号。 这也显示出类似的抖动幅度。 理想情况下,这两个应该是同时来的,但它们之间有一个时间滞后(相当重要的作为其周期的一小部分)。 请参见下方的

问题：-

1.是否需要+-10us 的抖动? 如果没有,我们可以做什么来减少同样的?

2.虽然在最终应用中并不重要,但为什么命令后延迟110us。

鉴于内部时钟为8MHz，任何内部处理都应该很快。

您好 Akshay、

感谢您在此提供的所有信息和观看视频。

我先回答您的问题：  

1.是否需要+-10us 的抖动? 如果没有,我们可以做什么来减少同样的?

• 这在我们的验证过程中没有得到验证、因此很难判断抖动是否为预期的抖动量、但我的期望是您无法采取任何措施来改善该抖动。 这将要求两个 PGA460系统具有共享的内部时钟、以确保每个器件的输出之间的抖动极小或无抖动。 这就是为什么抖动不是恒定的、我敢肯定您有时看到器件 A 在前导、然后看到器件 B

2.虽然在最终应用中并不重要,但为什么命令后延迟110us。

• 延迟如此之大的原因在于、要使此器件正常运行、就必须紧密配合使用各种数字模块。 因此、器件内部的数字逻辑必须确保所有的块不仅准备好发出信号、而且还准备好让 ADC 在适当的时间进行采样、实施增益和阈值、并应用器件所需的所有数字处理。 因此、在幕后、可以想象加载和同步以实现正确操作所需的许多工作。 8MHz 时钟也有可能会被内部分频、所以有些项目可能不会以8MHz 运行。我不确定情况是否属实、但这肯定是一种可能。 正如您所说的、但这在最终应用级别可能并不重要、因为您现在应该能够进行调整。

关于+/-10us 抖动的一些注释、我知道信号本身在示波器中看起来就像它们可能会破坏性地相互干扰、因此您可能希望它们尽可能相互匹配。 但我的论点是、换能器在物理上会改变这些信号的解释方式、因为向换能器提供的电信号与换能器本身产生的声音之间存在机械关系。 这意味着您的换能器创建的波形集可能与您在示波器上看到的波形非常不同。 我认为、与1us 抖动与器件输入端的感知 SPL 相比、10us 抖动是否能造成很大差异、不妨尝试并进行量化。 我想通过执行这种级别的分析、您将了解抖动是否会成为问题以及是否需要解决。 如果返回值在10us 与1us 时看起来大致相同、那么我可以放心地假设这不会产生我们预期的影响。

此致！

Isaac