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王岩

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[问答]

关于DDC112的采集数据异常,周期性波动幅度很大怎么解决?


  • 我用的是DDC112,通过STM32F1单片机的PWM功能产生两个时钟:第一个是clk时钟,频率12MHz;第二个是CONV积分时间,可调;
    第一种情况:DDC112输入端空载,我用PWM输出1000ms的积分时间方波,占空比为50%,那么DDC112工作在continue模式,我用stm32F1的SPI采集结果换算成电流为以下结果:
    ch1:-58.96 ch2:-49.04fA
    ch1:-37.08 ch2:-46.16fA
    ch1:-58.82 ch2:-48.52fA
    ch1:-37.04 ch2:-46.68fA
    ch1:-58.45 ch2:-48.80fA
    ch1:-35.62 ch2:-46.35fA
    ch1:-57.84 ch2:-50.07fA
    ch1:-33.08 ch2:-44.19fA
    ch1:-58.59 ch2:-49.60fA
    ch1:-34.64 ch2:-47.39fA
    ch1:-58.45 ch2:-50.02fA
    ch1:-33.88 ch2:-47.72fA
    ch1:-58.73 ch2:-51.15fA
    ch1:-33.36 ch2:-45.13fA
    ch1:-57.93 ch2:-47.95fA
    ch1:-56.94 ch2:-49.13fA
    ch1:-35.95 ch2:-46.87fA
    ch1:-58.12 ch2:-50.02fA
    ch1:-37.60 ch2:-46.45fA
    ch1:-59.34 ch2:-49.65fA
    ch1:-35.48 ch2:-45.84fA
    ch1:-59.34 ch2:-49.79fA
    ch1:-35.29 ch2:-48.14fA
    可以看出CH1数据有明显的台阶效应,这是为何产生的?
    然后我将积分时间设置为50ms方波(占空比50%),同样空载DDC112输入(没接信号),数据如下
    ch1:80.00 ch2:-137.41fA
    ch1:56.47 ch2:-173.18fA
    ch1:-360.47 ch2:-118.59fA
    ch1:-340.71 ch2:-82.82fA
    ch1:-326.59 ch2:-30.12fA
    ch1:-14.12 ch2:-353.88fA
    ch1:-31.06 ch2:-370.82fA
    ch1:-55.53 ch2:-410.35fA
    ch1:-276.71 ch2:25.41fA
    ch1:-269.18 ch2:50.82fA
    ch1:-275.76 ch2:76.24fA
    ch1:-288.00 ch2:22.59fA
    ch1:-36.71 ch2:-378.35fA
    ch1:-27.29 ch2:-352.00fA
    ch1:8.47 ch2:-295.53fA
    ch1:8.47 ch2:-266.35fA
    ch1:-356.71 ch2:-89.41fA
    ch1:-373.65 ch2:-135.53fA
    ch1:-375.53 ch2:-174.12fA
    ch1:76.24 ch2:-130.82fA
    ch1:92.24 ch2:-85.65fA
    ch1:97.88 ch2:-71.53fA
    ch1:-430.12 ch2:-294.59fA
    ch1:-439.53 ch2:-312.47fA
    ch1:-447.06 ch2:-327.53fA
    ch1:-463.06 ch2:-356.71fA
    ch1:137.41 ch2:24.47fA
    ch1:149.65 ch2:43.29fA
    ch1:139.29 ch2:39.53fA
    ch1:-485.65 ch2:-427.29fA
    ch1:-488.47 ch2:-429.18fA
    ch1:-484.71 ch2:-417.88fA
    ch1:-488.47 ch2:-443.29fA
    ch1:161.88 ch2:69.65fA
    ch1:160.94 ch2:54.59fA
    ch1:155.29 ch2:59.29fA
    ch1:-488.47 ch2:-407.53fA
    ch1:-469.65 ch2:-400.94fA
    ch1:-465.88 ch2:-411.29fA
    ch1:-467.77 ch2:-385.88fA
    ch1:154.35 ch2:45.18fA
    ch1:158.12 ch2:49.88fA
    ch1:165.65 ch2:25.41fA
    ch1:-476.24 ch2:-373.65fA
    ch1:-464.00 ch2:-354.82fA
    ch1:-468.71 ch2:-354.82fA
    ch1:-448.00 ch2:-353.88fA
    ch1:144.94 ch2:11.29fA
    ch1:134.59 ch2:18.82fA
    ch1:130.82 ch2:15.06fA
    ch1:-467.77 ch2:-363.29fA
    ch1:-458.35 ch2:-368.00fA
    ch1:-460.24 ch2:-366.12fA
    ch1:136.47 ch2:-1.88fA
    ch1:134.59 ch2:8.47fA
    ch1:146.82 ch2:26.35fA
    ch1:141.18 ch2:39.53fA
    ch1:-484.71 ch2:-410.35fA
    ch1:-494.12 ch2:-404.71fA
    ch1:-495.06 ch2:-415.06fA
    ch1:-500.71 ch2:-441.41fA
    ch1:170.35 ch2:109.18fA
    经过统计分析,能看出周期性波动,波动幅度很大。
    请各位帮忙分析一下。

回帖(3)

白珊

2024-12-3 10:57:00
  同样空载DDC112输入(没接信号),可能是工频噪声的影响了.
我觉得这样的测试没有什么意义呀
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刘勉励

2024-12-3 10:57:11
这个问题是通体个通道的A和B转换器的制造工艺的差距导致输出的有台阶效应,这个台阶约等于0.015倍的信号值,这个由于芯片内部的STA和STB开关差异,导致同样的13pC在A和B两个转换器中有大约0.2pC左右的电荷差异,换算一下刚好就是你这个台阶,具体的可以观看这个芯片的test模式的那个手册中,有关于这个的说明。
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远不及你

2024-12-4 09:40:11
关于DDC112采集数据异常和周期性波动幅度很大的问题,可以尝试以下几种方法来解决:

1. 检查硬件连接:
确保DDC112与STM32F1单片机之间的连接正确无误,包括电源、地线、SPI通信线等。检查是否有短路、断路或接触不良的情况。

2. 检查PWM信号:
确保PWM信号的频率和占空比符合DDC112的要求。根据您提供的信息,您已经设置了12MHz的clk时钟和1000ms的积分时间方波(占空比50%)。请检查PWM信号的稳定性和准确性。

3. 调整积分时间:
您提到CONV积分时间是可调的,可以尝试调整积分时间,以减小周期性波动。例如,可以尝试将积分时间增加到2000ms或更多,观察数据是否稳定。

4. 软件滤波:
在STM32F1单片机的SPI采集结果中,可以尝试使用软件滤波算法(如移动平均滤波、卡尔曼滤波等)来减小周期性波动。这样可以降低数据的噪声,提高稳定性。

5. 检查DDC112的电源:
确保DDC112的电源稳定,电源纹波和噪声在允许范围内。如果电源不稳定,可能会导致采集数据异常。

6. 检查STM32F1单片机的SPI通信:
确保STM32F1单片机的SPI通信设置正确,包括时钟频率、CPOL、CPHA等参数。错误的SPI通信设置可能会导致数据采集异常。

7. 软件调试:
在STM32F1单片机的程序中添加调试信息,例如打印SPI通信过程中的数据,以便更好地了解问题所在。

通过以上方法,您可以尝试解决DDC112采集数据异常和周期性波动幅度很大的问题。如果问题仍然存在,建议联系DDC112的技术支持,以获取更专业的帮助。
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