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张勇

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关于使用Delta-Sigma ADS1278遇到的疑问求解答


  • 关于Delta-Sigma ADS1278使用,目前遇到一些问题。简述如下:
        项目背景是:由于传感器迭代,之前的单端输出改为差分输出。新传感器型号是MS1010LA。具体规格书见附件。ADS1278工作在低速模式。
       问题1:阻抗匹配问题,MS1010LA传感器差分输出阻抗是1M;ADS1278低速模式下差分输入阻抗是140K。是否需要加ADC差分驱动电路


    问题2:ADS1278在低速模式下,调制器的Fmod=675KSPS,模拟前端抗混叠电路应该怎么搭?是否有参考设计,参考学习一下。

    问题3:MS1010LA传感器差分输出±2.7V,给到ADS1278除了改REF=3V参考电压之外,是否有其它解决方式。

    问题4:传感器在差分输出之后,在信号整个调理完之后,在进入ADC输入之前,怎么保证信号相位相差180°?
                抗混叠滤波,差分驱动器之后,相位是怎么保持的?
    问题5:根据传感器厂家的建议,将传感器差分转单端后,给到ADS1278做信号处理,这个方案是否可行。如下图所示:

    问题6:如下
    1).差分信号先经过运放衰减到THS4521充许差分输入范围(2.7V衰减到1V),衰减信号过大;不利于后面信号处理。
    2).PCB空间受限,器件增加太多;

    意见:
         1.将差分信号转成单端信号,给到ADS1278处理,方案评估一下,见附件。
         2.重新选型,新器件Delta-Sigma ADC模拟输入范围在±2.7V以内,这样外围电路只考虑阻抗匹配问题和抗混叠问题。
         3.重新选型,新器件Delta-Sigma ADC模拟输入范围在±2.7V以内,输入阻抗无穷大,外围电路只考虑抗混叠问题。
    问题7:请问最新物料有推荐替代ADS1278型号吗?谢谢

回帖(2)

夏日余晖

2024-11-15 16:14:33

您好,

1、是的,需要。

2、您可以参考ADS1278EVM :ADS1x7xEVM User's

Guide (Rev. A)


3、ADS1278差分输入范围是±Vref,如果输入差分信号幅值超出这个范围,那么需要加衰减电路,将输入信号衰减至ADC输入范围内。


4、您的意思是上下摆动幅值一致是吗?我理解应该尽量减少调理过程中引入的失调和偏置。



抗混叠滤波,差分驱动器之后,相位是怎么保持的?



需对称设置,避免因差分不对称引入了共模信号,也就是上面提到的偏置电压。放大器选择输出失调电压小的。

5、AD8226是ADI的产品,请咨询他们的技术支持。

也可以考虑使用差分运放将差分信号转单端信号,比如ADS1278 datasheet 中 figure

90,如下截图:


6、差分转单端的同时也可以衰减,如上截图figure

90,这个方案不知道您是否考虑?


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abdkjshd

2024-11-15 17:31:33
关于您在使用Delta-Sigma ADS1278时遇到的问题,我将逐一为您解答:

问题1:阻抗匹配问题
MS1010LA传感器差分输出阻抗是1MΩ,而ADS1278低速模式下差分输入阻抗是140KΩ。在这种情况下,阻抗不匹配可能会导致信号损失和噪声增加。为了解决这个问题,您可以考虑使用一个差分驱动电路来匹配阻抗。差分驱动电路可以提高信号完整性并减少反射。您可以参考一些常见的差分驱动电路设计,例如使用运算放大器(如OPA2134)构建的差分驱动电路。

问题2:模拟前端抗混叠电路搭建
ADS1278在低速模式下,调制器的Fmod=675KSPS。为了搭建抗混叠电路,您需要确保模拟输入信号的带宽远低于奈奎斯特频率(Fmod/2=337.5KHz)。您可以使用低通滤波器来实现这一点。一个简单的抗混叠滤波器设计是使用RC滤波器,其截止频率应低于337.5KHz。例如,您可以选择一个截止频率为100KHz的RC滤波器。具体的电阻和电容值可以根据公式计算得出:f_c = 1 / (2 * π * R * C)。

问题3:MS1010LA传感器差分输出±2.7V
MS1010LA传感器差分输出±2.7V,给到ADS1278除了改REF=3V之外,您还需要考虑信号的共模电压。由于ADS1278的共模输入电压范围是-0.3V至Vref+0.3V,您需要确保传感器输出的共模电压在这个范围内。您可以通过在传感器输出端添加一个电阻分压器来调整共模电压,使其适应ADS1278的输入范围。

总之,针对您的问题,您可以考虑使用差分驱动电路来匹配阻抗,搭建一个低通滤波器作为抗混叠电路,并调整传感器输出的共模电压以适应ADS1278的输入范围。希望这些建议能帮助您解决问题。
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