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ADS131A04: 128KSPS输出时的有效分辨率

Part Number:ADS131A04

关于ADS131A04有几个问题想请教一下

1.不同采样率下的有效分辨率:我看手册里只有8KSPS时的有效分辨率位20.6。其他速率下的有效分别率在哪可以查到或者如何计算,特别是128KSPS时的有效分辨率。

2.信号输入:输入信号的带宽范围能到多少?输入信号是否需要驱动电路?手册中的【公式5】的输入阻抗的计算公式应该如何理解,是要求采样电容的电压达到输入电压的多少比较合适?

3.Gain处理:我看手册里有一个Gain放大处理,请问这个Gain是在ADC之前有一个PGA模拟处理?还有后期的数字处理?这个Gain处理的位置在哪?

Kailyn Chen:

1. 不同供电电压, 不同增益条件下的不同采样率的有效分辨率参考datasheet Table1-4. 比如±2.5-V Analog Supply,Gain=1时参考Table3,8Ksps的有效分辨率为20.6,128Ksps的有效分辨率为15.64.

2. 输入信号的带宽,根据奈奎斯特定律,采样频率至少要大于输入信号的两倍带宽。关于输入阻抗,参考Figure 38,采样电容从驱动ADC输入端的传感器获得瞬态电流,这个电流的平均值用来计算Zin的有效阻抗,ZIN = VIN /IIN。这个有效的输入阻抗是调制器采样频率的函数,可以用公式5来进行估算。

3.指的是ADC的数字增益,5个可配置的数字增益用来帮助最大化ADC的code 范围。

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user3525542:

1、

      看手册里模拟信号输入端也有类似于采样保持电路,请问这个采样保持电路和SAR ADC的采样保持电路概念一样吗?驱动电路需要像SAR ADC一样设计吗?在采样时间能让采样电容的幅值跟随到输入信号的LSB误差范围内。

2、由于没有看到手册里的同步采样控制信号,请问ADS131A04是如何控制采样同步?是芯片内部做了同步采样设计吗?

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Kailyn Chen:

您好,抱歉回复晚了,这颗ADC是四个通道同步采样,因为这款ADC内部集成了4个ADC,所以可以同时给4个输入。如果仅需要两个或几个同步输入,只需要配置寄存器CLOCK register (0x03[11:8])即可、

关于采样保持电路,FIgure 38确实是和SAR ADC的S/H 电路是相同的。

关于是否加buffer的问题,不知您的sensor是什么类型的,不论是通过隔离或者电压分压使得输入降压到满足ADC输入范围的方法,可以参考下面这两个文档:

https://www.ti.com/lit/ug/tiduby8b/tiduby8b.pdf

https://www.ti.com/lit/ug/tiduby7a/tiduby7a.pdf

就像SAR ADC一样,目的是得到一个低阻抗的输入连接到ADC的输入端。 有关SAR ADC的输入,可以参考我们的培训视频,讲解的非常详细:

training.ti.com/ti-precision-labs-adcs-introduction-sar-adc-front-end-component-selection

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user3525542:

关于ADS131A04采样保持器,我还有一个问题。

按照ADS131A04手册9.3.2说明(如下图所示),采样保持器的采样频率为fMOD(4.096MHz),也就是采样时间只有T_mod/2(约为0.122uS),这样要是在这个时间内采样电容能达到24bit的精度,就要求输入端的输出阻抗要很小才能满足要求。

但是按照手册中的典型应用10.2(如下图所示),其中R3=100Ω、C1=2.7nF,作为输入端RC,应该不能在T_mod/2的时间内使采样电容达到24bit(甚至20bit)的精度。如上次您发的培训视频内容:training.ti.com/ti-precision-labs-adcs-introduction-sar-adc-front-end-component-selection

所以我想请问一下,是不是我对于ADS131A04的采样保持过程或者是采样时间理解存在误区。

期待得到您的指导!!!

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Kailyn Chen:

您好,为了后续能快速跟进您的问题,建议您再重新建个新帖。 

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