ZHCUAA5B September   2019  – June 2022

 

  1.   F280025C controlCARD 信息指南
  2.   商标
  3. 1引言
  4. 2硬件快速设置指南
  5. 3勘误
    1. 3.1 警告、注意和勘误
    2. 3.2 有关特定 controlCARD 版本的警告
  6. 4熟悉 controlCARD
    1. 4.1 F280025C controlCARD 特性
    2. 4.2 假定的运行条件
    3. 4.3 使用 controlCARD
    4. 4.4 实验软件
  7. 5注意事项
    1. 5.1 XDS100v2 仿真器和 SCI(UART)连接
    2. 5.2 计时方法
    3. 5.3 模数转换器(ADC)评估
  8. 6硬件参考
  9. 7修订历史记录

模数转换器(ADC)评估

使用 F280025C 片上 ADC 时,应遵循一些有用的指导原则,以实现数据表中列出的性能指标。对于以下交流参数尤其如此:SNR、THD 和 SINAD。此外,ADC 结果的 SNR 和直流输入下的 ADC 代码范围之间显示出直接关联;在这种情况下,这些提示也将改善直流输入的极差和标准差。最后,虽然介绍的主题与 controlCARD 相关,但其也适用于使用 F280025C MCU 的其他实现。

板载电阻器和电容器:默认情况下,ADC 引脚的所有直列式电阻器都是简单的 0Ω 分流电阻器,且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 输入提供某一电压,电阻器(R)和电容器(C)都有可能需要根据电压源的特性组装。参考 TMS320F28002x 实时微控制器 数据表中的 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。我们可以通过改变直列式电阻和并联电容来优化输入电路,从而实现趋稳时间和/或对输入信号滤波。最后,通常建议使用 ± 0PPM/°C(NP0/C0G)电容器,因为与其他类型的电容器相比,它们针对各种温度和输入频率有更好的稳定性。

电压源和驱动电路:虽然片上 ADC 为 12 位架构(将模拟信号转换为数字域有 4096 个不同的输出代码),但转换精度仅与向 ADC 提供的输入的精度相同。定义电压源分辨率以实现 ADC 所有规格的典型经验法则是,电压源精度比转换器的精度高 1 位。在这种情况下即表示,理想情况下模拟输入应精确到 13 位。

通常,电压源或稳压器并未设计得非常精确,而是在特定容差内可适应大范围电流负载,因此要展示较高位 ADC(例如 F280025C 上的 ADC)的性能并不理想。此外,这也未考虑多次使用有问题的电源提供主电压为 MCU 本身供电的情况,这也会在信号中引入噪声和其他干扰。

除了输入信号的质量,在对输入进行采样时,还要考虑为 ADC 提供的负载这一方面。理想情况下, ADC 的输入阻抗为零,以便在发生采样事件时不影响内部 R/C 网络。但在许多应用中,ADC 采样的电压是从一系列电阻器网络中得出的,通常值很大,以降低系统的运行电流消耗。从 ADC 采样网络隔离源阻抗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,还可屏蔽源本身,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 F280025C controlCARD 上的 ADC 性能。此 EVM 使用 16 位 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,包括一个 GUI 来控制其输出。输出通过单或双 SMA 型连接器路由;强烈建议在 controlCARD 集线站上放置另一 SMA 母连接器(图 5-1),以在通过 SMA 接收信号时实现最佳的抗噪性能。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 参数与数据表中的数字一致。

GUID-2B4A1B60-F0A1-4D3C-A84F-C1FE7CF8380E-low.jpg图 5-1 SMA 母连接器