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嗯,就∑-∆类型ADC他们一般的输入端都是差分信号输入,并且他的输入信号幅度比较小(零点几伏左右)。这输入的电压输入幅度主要限制于输入电路构构的原因。从∑-∆类型ADC的结构来看,他主要分为PGA前端放大、一位式调制器、数字滤波器、抽取样滤波器组成。而在输入端中就有PGA--可编程增益放大器,这部分主要用于对输入信号进行信号增益处理。简单地说就好似我们一般的差放一样,一般来说这部分的电路拓扑主为差分式电容放大器,至于你所问的反馈端问题。我想这部分并非我们常见电阻式反馈拓扑电路那样的,这点在看技术文献时有点复杂。
  简单地说,就是控制信号的放大能力吧,属∑-∆类型ADC前端电路部分的东西。如果输入信号幅度太小时可以进行适当地放大。对∑-∆类型ADC的常常应用例子来说可以直接连接电桥的传感器接口中,由于电桥所产生的电压信号比较低,经过外部的低通后可以直接输入到∑-∆类型ADC的差分输入端。如果电桥输出的信号较小的时候此时可以用PGA来控制增益达到信号足满幅度进行后一级的一位调制器进行采产转换...。大概是这个意思。
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    表格中给出的数据,我觉得和我平时测试中发现的有一些出入,有些地方不知楼主是否注意了

    1、基准源的准确性和稳定性是两个不同的指标,前者影响的是一批原件的离散型,后者才影响精度和采样值的稳定。就一只单片机来说,准确性影响不大(当然MSP430准确性的确很一般),至于稳定性,测试时有一点需要特别注意:Vref引脚外部一定要接电容,最好是4.7u+0.1u,以降低基准源上的噪声。

    2、输入信号在0.5V左右,也就是说内部PGA的增益只要为1就够了,根据我的经验,如果去过采样率1024的话,即便不用多次采样平均,也能够获得14位以上的稳定值。不管采用外部还是内部基准源,都应该和楼主提供的外部参考源表格现象是一致的。在测量是需要注意:输入缓冲器的设置可能会影响稳定性、端口处应该加滤波电容。

    3、输入信号如果是外部基准源通过电位器分压得到的话,测试显然有失公允:一方面,输入的偏移和基准源的偏移同步,会抵消掉;另一方面,电位器分压给了差分输入确定的共模电压,相比不确定的共模电压,稳定性好得多。应该采用独立的输入信号。
    [ 此贴最后由DC在2008-10-19 0:58:06编辑过 ]
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      • 注册2008-05-06
      谢谢DC和starmouse 的回答,说的都挺好的,学到了很多的东西,看来我测试还有很多的问题。
      1、首先我的基准源的问题,楼上说即使不使用外部基准源也可以达到相当的精度,在端口处要加上滤波电容。现在我改掉了,我使用的也是内部的基准电压,然后输入的电压采用的高精度的仪器(就是上面提到的测试仪器)。
      2、不知道楼上的有没有做过零偏电压的测量,就是输入地的时候,测量并不是0,而是有一定的值。
      就这一部分,是不是在以后的测量中应该不减去。
      3、过采样率的问题,我想知道过采样率是不是越大越好啊?
      4、采样时间的问题,根据用户手册上所提供的采样时间的公式,我算出来会是负数,是不是我的理解有问题呢?
      5、楼上的大虾能不能把所说的第三点在解释一下特别是一方面和另一方面,呵呵我看的有一些迷糊,麻烦了呵呵!
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        1. 不知你改过之后,测量结果有没有改善,呵呵
        2. 零偏是非常正常的线性,软件中一定要根据这个做处理的。此外,有一种方法可以降低零偏的影响,即:SD16A中设计第7通道是短接线,将AD测量值减去第7通道的测量值,会大大改善零偏的现象。
        3. 过采样率我也没有仔细研究过,我的理解是:越大越慢,越大越好,等价于多次测量取平均值。
        4. 不知道你说的是什么公式,肯定是有问题了,建议你查查TI或者MAXIM等公司的网站,有专门这方面的论述的。
        5. 输入的偏移和基准源的偏移同步,会抵消掉。意思是说:基准源分压作为输入信号,因为输入和基准分别出现在分子和分母上,只要电位器分压比确定,基准源的偏差和波动,理论上会互相抵消,很容易获得更好的效果,但不能反映实际的情况。
        6. 电位器分压同时给定了差分输入正负端的绝对电位,共模电压是确定值,有限的共模抑制比将不会反映到测量结果重,也更容易获得好的结果,但实际电路中,按照标准的差分输入接法,共模电压往往是不确定的值。
        7. 你在测量中,应该增加线性度的测量。如有条件,还应增加温漂测量。
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        • 注册2006-03-07
        关于xixi风提到的“就是输入地的时候,测量并不是0,而是有一定的值。就这一部分,是不是在以后的测量中应该不减去。”很多人有问题过样的情况。对于这个问题,我也特在TI网站转了一份文件过来。
        正是解决这部分办法。这文章写得很不错,推荐大家看看。
        <<传感器与ADC之间模拟接口的设计[非常推荐]>>
        http://www.microcontrol.cn/bbs/a/a.asp?B=103&ID=23544

        由于我们常用的轨到轨运放很多一部分型号是不能到达地轨的,这可由运放的工艺有关。此时就算输入为0时,输出则还存在着一定的电压值。那么此时我一般的做法是会在代码部分减去这部分的代码值。这是较简单的做法。如有不当之处请指正,谢谢!
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          谢谢DC和starmouse的回答,我理解了上面说的。
          我又测试过了,按照DC和starmouse我将电路重新做了改动。基准源那里接了100nf电容,输入端口处加了RC低通滤波器,测试效果大为改观。数据表如下所示
          ----------------------------------------------------------------------------------------------
               时钟源                                    极值      
                             次数    平均值        MIN        MAX     电压值(V)      
          SMCLK=1048576Hz      1      45722      45721      45724      0.2378      
                               2      45722      45721      45724      0.2378      
                               3      45722      45721      45724      0.2378
          ----------------------------------------------------------------------------------------------
          可以看出改过之后数据稳定许多,      谢谢两位的回答。
          还有线性度和温漂怎么测啊?
          [ 此贴最后由DC在2008-10-27 19:21:56编辑过 ]
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          恭喜你得到更好的效果,看来你之前的测量评估工作准备得并不全面。
          为了更好的分析的模拟前端及模拟通道上的噪声来,我建议还可以可以更进一步的分析。这样更有利帮助到你得更好的提升ADC及模拟电路处理技巧。如果你手上没有好的ADC分析工具包,你可以安照以下的方法来做一些分析和评估。

          [1]在固定的采样间隔时间内进行连续的数据点采样,数据点采样率不能太低。将采集到的数据通office的软件来做一些直方图分析。直方图是常用的分析ADC采集代码的方法,在直方图可以描述出你的采集指定数据量中包含了那些代码。直方图的代码条越少,你的采集数据唯一性越好。这样可以表明你的采集通道效果非常好(前提输入一个稳定的参考电压值作为采集)。

          [2]方法二,做法也同上面的方法差不多。除了用直方图外,还可以对你所采集到的数据包直行FFT分析(这个根据你个人的条件是否做得来才行)。对你的采集数据进行FFT分析,透过FFT的曲线图可以得知信号通道上是否存在着某固有频率信号,比如我们用变压器供电电源所引起的工频信号、或者是工频谐波信号;或者周边电路所产生的信号等等。通过频域分析法可以让我们更加知道信道是的噪声情况,有助于工程师去解决噪声的源头。这个频域分析法最起码让我们大概可以了解到所测的信道上是白噪声还是有机率的噪声。

          [3]如果你认为我上面说的两个方法比较麻烦或跨领域做法。你最直接的方法是采用现有数字显示波器来来帮助分析一下。我们常用的数字示波器一般都有FFT分析功能,你可以利用这个功能对你的模拟通道,ADC端口进行一些测试。同样在模拟前端输入一个稳定的被测量电压(这个非常重要)。然后用示波器进行一次FFT分析,运行后示波器会显示出FFT的测量结果曲线。此时你可以利用示波器的标尺移置曲线峰值处查看频点...(前提是真的有一些固有噪声)。大概是这样做。

          利用直方图及FFT分析的频域分析方法,在之前一些设计项目上确实能帮助到我分析和查找到信道上的噪声源。上面是大概是我一些经验,可能有某些地方的描述得不够得当还请指正。

          所以我认为你上面的测试报告还是不够全面的,这几个参数不足参考和评估你的测量效果。
          谢谢!
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            谢谢DC的回复和提供的方法。
            下面就会将采集到的数据做出直方图出来。
            还有在测量中发现每一个增益下的调零校正电压都不一样,所以每转换一次增益都必须要调整一下零点的。
            我会按照DC的方法来完善一下我的测试报告
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              输入口是正负表示差分输入,符合Sigma-Delta型AD的一般特点。
              内部有没有反馈端——不明白这句话的意思。
              增益也是Sigma-Delta型AD的特点之一,即前端有个PGA(可编程增益放大器),你可以理解为内部AD的前端集成了一个差分输入的运放电路,且反馈网路已经在内部设好,通过PGA的增益选择,可以调整其放大倍数,很适合测量小信号,分辨率可以做到10uV左右。
              但这种放大会引入新的噪声,且增益越高,信噪比损失就越大,所以随着PGA增益的提高,有效数字位数会有下降。
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                请教各位:我想用430F2013,这款芯片程序存储空间只有2K,用内部参考,采样次数如果是200次,而不是1024次,这样转换后,平均值的相对误差,不知道能是多少?
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                  我用的是MSP430F425的SD16模块,测试结果也是有误差。
                  那个1.2V的内部参考源用万用表量出来只有1.16V。
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                    想请教一下,XIXI风,你贴出的那个表中  次数   平均值       MIN        MAX       极值 都表示什么意思呢?
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