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ADS1282噪声问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

你好,我们在项目中使用了TI的ADS1282芯片,其datasheet给出的噪声RMS值约为1.1uV,但我们在实测中得到的噪声值约为~30uV,而且改变内部增益寄存器的值,如设置为64,得到的噪声RMS值居然和增益设置为1时基本一样。我们测试了电源电压(正负2.5V),参考电压(5V),均无问题,噪声测试采用了两种方法,其一是从通道1输入,此时通道1直接下拉电阻到地;其二是使用了内部的400ohm下拉电阻,结果一样。

PGA input voltage noise density  is 5nV/rt(Hz).  请问1.1uV是从哪里得到的?

通常等效输入噪声密度无法直接衡量噪声水平,因为等效输入噪声密度这和所在的频率段密切相关,如低频由于1/f噪声,所以通常较高,高频则可以很低。

根据SNR=20log(Srms/Nrms)公式,datasheet给出的SNR为124dB,故可以得到Nrms=1.1uV。

那你的信号通路带宽是多少? 计算噪声密度的话是多少?

另外请问你的正负基准管脚输入电压是多少? PGA?

2K以内,而且测试噪声的话,不用管这个吧?

基准电压VRFEN=-2.5V,VREFP=2.5V,电源电压为正负2.5V。

基准电压精度为10mV。

PGA设置为1和64时,测得的噪声RMS值居然相同!

基准源是哪一颗?

测试输入噪声时,应该把输入差分信号直接短路测试,而不是接地。

基准源为ADI的ADR445.

仅差分短接,输入电平就不好确定了,不知道其内部有无输入共模牵制电路。

同时接地,既是差分短接,同时设置了输入共模电平为0!

实际上1282内部第三路输入即是差分下拉电阻到(Vdd+Vss)/2.

我的基准源提供方式是通过电源平面提供的,不是单点提供,即ADR445通过电源平面给四路1282提供基准了,不知是否有害,即便如此,我想测得的噪声也不应该那么大吧?

基准噪声不大,ADS1282基准源所需电流也没问题。可以看基准是否干净还是受到其他影响,把它输入到1282做采样来判断,噪声变化。

可以短路差分输入脚而不必接地做测试,结果如何?

基准输出5V(VREFP-VREFN),VREFP=2.5V,VREFN=-2.5V,哪个都不能直接作为1282的输入,已经超过了1282输入范围,如果电阻分压,噪声就不好说了。

短路差分输入脚,和直接接地,结果基本一致,无明显差异。

把1282 CAPP,CAPN直接下拉到地,按要求这两个管脚需要接10nF电容,作为外部采样电容,直接下拉就可以排除内部PGA的影响了,相当于调制器输入直接下拉到地,此时噪声还是那么大,由此是否可以判定基本就是基准源的问题了?

然基准源用精密万用表测试,显示很稳定,而且这个基准源之前用过的,真郁闷。

附图为噪声时域波形,很有特点,好像在两个基线之间跳动(0和-2e4),造成噪声幅度大。

不知道是否1282内部有什么东西不稳定?

基准源应无问题,测噪声时,也无外围电路影响性能,完全是1282内部在跑。

Datasheet中所有测试曲线及数据都是1282 CAPP-CAPN=10nF下完成的,而且特别强调了A C0G capacitor (10nF typical) must be connected to CAPP and CAPN to filter modulator sampling glitches. 一个是电容特性很重要C0G的,另一个是它会虑除delta-sigma modulator的数字切换噪声。把管脚撬起来,并一颗10nF电容试一下?

如果还有问题,把数据转到频域下看一下,干扰点在哪?

是的,测试都是在capp,capn之间跨接10nF电容测试的,只是因为一直找不到噪声大的原因,才尝试着将capp和capn短接,看看效果。

将数据转换到频域,看不出干扰点在哪儿,只是DC附近幅度大。

 

很奇怪,没有什么外围电路,噪声测试整个都是1282内部在跑,我用的是内部第三路输入,从SPI口去读数据,然后导入matlab计算噪声RMS值,

计算结果和datasheet相去甚远!除了供电电压或者基准源之外,没有什么可以影响到1282的,供电电源我都是采用了LDO,基准源是ADR445,都测过了。

从时域来看,噪声好像在两个基线跳动,中间有很明显的类似脉冲的东西(见前面帖子中图),感觉Sigma-Delta调制器或者滤波器有什么不稳定。

另有芯片内部LDO输出1.953V,应该是1.8V的,作为Digital Core电压,但是有芯片输出1.8V的,噪声依然很高。

再确认一次,即使第一路差分输入直接短路测试,噪声也没有变化。PGA=1或64也没有变化。

板上只保留一片1282(LDO输出是1.8V)正常工作,在看一下结果如何?

可以的话,提供你的原理图及寄存器设置,看能否ADS1282EVM上面做验证。

1. 短路测试,噪声无变化,设置PGA增益,噪声不随增益而改变。

2. 测试中一直是单片,另一边采用不同的reference电压,不影响。

3. 原理图按照1282datasheet中Fig.70所画,去除了75kohm电阻,MCLK,M0,M1均下拉,nrst,pwn上拉。

4. CONFIG0=8‘b01010110; CONFIG1=8'b00101000,其他默认。

另CAPP,CAPN之间datasheet上要求C0G 10nF电容,我用的是X7R的,不知可有影响?

"去除了75kohm电阻"  就是指CAPP CAPN之间只有一个10nF电容,跟别的地方都没有联接,对吗? 方便的话只把ADS1282的周边电路图发给我(jianhui-liu@ti.com).

是的,CAPP,CAPN之间只有一个10nF电容。

ADS1282周边电路已发送至jianhui-liu@ti.com。

谢谢你的回复。

祝好!

你好,仍然是1282求助,相关资料已发到你邮箱,请帮我分析一下原因,双面PCB,1282的分辨率只能达到16位(PGA=64)

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