ZHCUAA2B March   2017  – June 2022 TMS320F28379D , TMS320F28379D-Q1

 

  1.   Delfino TMS320F28379D controlCARD(控制卡) R1.3
  2.   商标
  3. 1引言
  4. 2勘误
    1. 2.1 警告/注释/勘误
    2. 2.2 有关特定 controlCARD (控制卡)版本的警告
  5. 3熟悉 controlCARD (控制卡)
    1. 3.1 F28379D controlCARD (控制卡)特性
    2. 3.2 假定的工作条件
    3. 3.3 使用 controlCARD(控制卡)
    4. 3.4 实验软件
  6. 4有关连接的注意事项
    1. 4.1 xds100v2 仿真器和 SCI/UART 连接
    2. 4.2 外部连接器 – J9
    3. 4.3 模数转换器 (ADC) 的评估
  7. 5硬件参考
  8. 6参考文献
  9. 7修订历史记录

模数转换器 (ADC) 的评估

使用 F28379D 片上 ADC 时,应遵循一些有用的指导原则,以帮助实现 TMS320F2837xD 实时双核微控制器 数据表中列出的性能指标。对于交流参数尤其如此,例如:SNR、THD 和 SINAD。此外,可以看出,ADC 结果 的 SNR 与直流输入出现的 ADC 代码的分布情况之间存在直接关联。这些技巧还将改进直流输入的范围和标准偏差。最后,虽然讨论的主题与 controlCARD (控制卡)相关,但也适用于其他使用 F28379D MCU 的实现。

板载电阻器和电容器:默认情况下(图 4-3),ADC 引脚的所有内联电阻器都是简单的 0Ω 分流电阻器,所有连接至接地平面的电容器均未组装。虽然此电路可用于为 ADC 输入提供电压,但可能需要根据电压源的特性组装电阻器 (R) 和电容器 (C)。请参考 ADC 输入模型,ADC 输入有自己的 RC 网络,由内部采样保持电容器、开关电阻和寄生电容组成。通过改变内联电阻和并联电容,可以优化输入电路,以协助稳定时间和/或对输入信号进行滤波。最后,一般建议是使用 ±0 PPM/°C (NP0/C0G) 电容器,因为这些电容器在整个温度和输入频率方面的稳定性比其他类型的电容器更好。

GUID-C5E5BB01-7446-46C3-913F-DD4DE0B002C0-low.png图 4-3 展示默认 R 和 C 值的部分原理图

电压源和驱动电路:虽然片上 ADC 为可配置的 12 位/16 位架构(将模拟信号转换为数字域时,有 4096/65536 个不同的输出代码),转换将只与 ADC 提供的输入一样精确。定义源分辨率以实现 ADC 的所有规格,典型经验法则是拥有比比转换器高 1 位的源。在这种情况下即表示,理想情况下,对于 12 位模式,模拟输入应精确到 13 位,对于 16 位模式,应精确到 17 位。

通常电压电源或稳压器的设计并不精确,而是在一定容差内适应大范围电流负载,因此展示较高位 ADC(例如 F28379D 上的 ADC)的性能并不理想。这还未考虑有问题的电源多次提供主电压为 MCU 本身供电的情况主电压,也会在信号中引入噪声和其他干扰。

除了输入信号的质量,ADC 对输入进行采样时,还存在负载方面的问题。理想情况下 ADC 的输入阻抗为零,这样在发生采样事件时并不影响内部 R/C 网络。然而,在许多应用中,ADC 采样的电压是从一系列电阻器网络中得出的,这些电阻值通常很大,以降低系统的有效电流消耗。将 ADC 采样网络与源阻抗隔离的解决方案是在信号路径中放置运算放大器。这样不仅可以将信号的阻抗与 ADC 隔离,还屏蔽源本身,使其不受采样网络可能对系统造成的任何影响。

用于评估的推荐源:TI 的精密信号注入器 (PSI) EVM 用于验证 F28379D ControlCARD (控制卡)的 ADC 性能。此 EVM 使用 16 位数模转换器 (DAC) 作为信号源,支持单端和差分端输出,然后利用后置放大器滤波通过高精度运算放大器传递。此 EVM 通过来自主机 PC 的标准 USB 连接进行供电和控制,并包括用于控制其输出的 GUI。输出通过单路或双路 SMA 型连接器路由。强烈建议在ControlCARD (控制卡)集线站上放置另一 SMA 母连接器(图 4-4),以便通过 SMA 电缆接收信号,从而实现最佳抗噪性能。本地 RC 网络使用 30Ω 电阻器和 300pF 电容器。使用此设置,所观察到的 ADC 参数与 TMS320F2837xD 实时双核微控制器 数据表中公布的数字一致。

GUID-066BDA6F-3724-4496-87E7-9DA76A382E78-low.jpg图 4-4 SMA 母连接器