ZHCADW9 March 2024 ADS127L11 , ADS127L21 , PGA855
7 PGA855 和 ADS127Lx1 FFT 测量所得性能
图 7-13 展示了针对基准进行测试的 PGA855-ADS127L21 电路方框图。
1kHz 正弦波测试信号可生成 SNR 和 THD 数据。信号源必须提供比待测电路更好的噪声性能和更低的失真。基准测试设置在信号源和 PGA855 电路之间使用低通滤波器，以帮助减少注入电路的外部噪声。调整振幅，从 ADC 提供 –0.2dBFS 输出。
如图 7-13 上所示，基准测试设置使用 25.6MHz 的外部低抖动时钟源，以获得 200kSPS 的数据速率。
PGA855 电路的配置方式如图 7-13 中所示。信号源和 PGA855 电路之间串联了 1kΩ 的等效电阻，以考虑 2kΩ 电桥传感器电阻的噪声贡献。在配置 ADS127Lx1 GUI 时启用了 ADC 输入缓冲器并选择了高基准范围。
图 7-1 PGA855-ADS127L21 基准测试表 7-6 列出了 PGA855-ADS127L21 基准测量的 ADC 设置和基准电压。
| 参数 | 值 |
|---|---|
| 输入电压（VPP，差分） | 20V、16V、8V、4V、2V、1V、0.5V、0.25V |
| ADC 基准电压 | 4.096 |
| 数据速率 | 200.0kSPS，OSR = 64 |
| 测试频率 | 1kHz |
| THD（增益 = 1） | < –120dB 典型值 |
| SNR（增益 = 1，宽带滤波器） | > 108dB 典型值 |
| SNR（增益 = 1，sinc4 滤波器） | > 110dB 典型值 |
表 7-2 展示了使用 sinc4 或宽带滤波器在数据速率为 200kSPS 时驱动 ADS127L21 Δ-Σ ADC 的 PGA855 的 SNR 测量值。当增益 = 1 时，宽带滤波器设计可实现 108.1dB 的 SNR，sinc4 滤波器设计可实现 110.1dB 的 SNR。
| PGA 增益 (V/V) | 输入 (VPEAK) | 宽带 SNR (dB) | sinc4 SNR (dB) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 计算值 | 测得值 | 计算值 | 测得值 | ||
| 0.125 | 20 | 108.5 | 106.0(1) | 110.5 | 107.6(1) |
| 0.25 | 16 | 108.4 | 108.4 | 110.4 | 110.4 |
| 0.5 | 8 | 108.4 | 108.4 | 110.4 | 110.4 |
| 1 | 4 | 108.3 | 108.1 | 110.3 | 110.1 |
| 2 | 2 | 107.5 | 107.2 | 109.6 | 109.3 |
| 4 | 1 | 105.5 | 105.0 | 107.9 | 107.1 |
| 8 | 0.5 | 101.2 | 100.6 | 103.8 | 103.0 |
| 16 | 0.25 | 95.7 | 95.0 | 98.5 | 97.2 |
图 7-7 和图 7-8 展示了增益为 1 时宽带滤波器和 sinc4 滤波器各自的 1kHz 满量程 FFT 图。由于 sinc4 滤波器的滚降频率，与宽带滤波器相比，SNR 性能平均提高了 2dB。这些滤波器在典型值 –120dB 时可提供相同的 THD 结果。
| G = 1V/V，fIN = 1kHz |
| G = 1V/V，fIN = 1kHz |