ZHCUAO4 November   2022 ADS117L11 , ADS127L11

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  7. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 信号链电压电平
        1.       12
      2. 2.2.2 ADC 配置
      3. 2.2.3 ADC 时钟和同步
      4. 2.2.4 差分低通滤波器
      5. 2.2.5 电流源
      6. 2.2.6 增益级和高通滤波器
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 ADS127L11
      2. 2.3.2 THS4551
  8. 3系统设计原理
    1. 3.1 IEPE 传感器
      1. 3.1.1 IEPE 传感器参数
        1. 3.1.1.1 灵敏度和测量范围
        2. 3.1.1.2 激励、输出偏置电压和输出阻抗
        3. 3.1.1.3 线性度和温度变化
        4. 3.1.1.4 频率响应
        5. 3.1.1.5 噪声和动态范围
  9. 4硬件、软件、测试和测试结果
    1. 4.1 硬件说明
      1. 4.1.1 电路板接口
      2. 4.1.2 电源配置
        1. 4.1.2.1 电源序列
        2. 4.1.2.2 模拟电源
        3. 4.1.2.3 数字电源
        4. 4.1.2.4 激励电流源
        5. 4.1.2.5 SPI 连接模式及其组装变型
          1. 4.1.2.5.1 菊花链模式
          2. 4.1.2.5.2 并行 SDO 模式
          3. 4.1.2.5.3 并行 SDI 模式和并行 SDO 模式
          4. 4.1.2.5.4 时钟模式
    2. 4.2 软件要求
    3. 4.3 测试装置和过程
      1. 4.3.1 本底噪声和 SNR
      2. 4.3.2 增益和输入范围
      3. 4.3.3 串扰
      4. 4.3.4 总谐波失真
      5. 4.3.5 时钟图像抑制
      6. 4.3.6 ADC 的同步
      7. 4.3.7 故障检测电路
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 本底噪声和动态范围
      2. 4.4.2 增益和输入范围
      3. 4.4.3 串扰
      4. 4.4.4 总谐波失真
      5. 4.4.5 时钟图像抑制
      6. 4.4.6 ADC 的同步
      7. 4.4.7 故障检测电路
      8. 4.4.8 使用实际 IEPE 传感器进行测试
      9. 4.4.9 测量结果总结
  10. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 物料清单
    2. 5.2 软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  11. 6作者简介

4.4.1 本底噪声和动态范围

在进行本底噪声和动态范围测试时，并不为激励电流电路和升压级通电。

首先将 ADC 输入多路复用器设置为偏移测试模式。

GUID-20220829-SS0I-G39Z-34X6-LKDGV1MF5DJD-low.png图 4-9 ADC 输入短路的直方图（测试模式）

ADC 固有电压噪声 σ 为 7.7μV，偏移量约为 50μV，与 ADS127L11 400kSPS、宽带宽、24 位 Δ-Σ ADC 数据表中的值一致。

接下来，短接前端输入（J8A，2-3 = 短接）。

GUID-20220829-SS0I-NH86-9JWV-MLRBQK44VKT6-low.png图 4-10 前端输入短路的直方图

完整的前端电压噪声约为 19.8μV，相当于 103dB 的动态范围。图 4-11 中的频率图显示了一个无噪声频谱，最高音调为 94dBFS。

GUID-20220829-SS0I-BDQ0-ZS99-XLLFZ3PMCNHW-low.png 图 4-11 前端输入短路的频域图

时域图（请参阅图 4-12）验证了没有可见的音调。通道的平均值远低于 0.5mV，即整个通道的估计偏移量，包括 OPA2320（增益为 4）和 THS4551（增益为 2）的偏移量以及 ADS127L11 的偏移量。

GUID-20220829-SS0I-V8JW-B3HM-DTBF8TQ5BM9C-low.png图 4-12 前端输入短路的时域图