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ADS1258: ADS1258

Part Number:ADS1258Other Parts Discussed in Thread:REF3125, OPA365, , OPA350,

1:此处原理图中REF3125的输入为±2V5,请问REF3125的GND是要接在-2V5上吗?

2:REF3125的输入为2V5,输出是否可以到达2V5。

3:REF3125输出接10K电阻是为什么。

4:可以解释下双OPA365在此处的详细原理吗?这是不是一组仪表放大器电路?

Kailyn Chen:

dylan Ding 说::此处原理图中REF3125的输入为±2V5,请问REF3125的GND是要接在-2V5上吗?

是的,ADC的REFN和REF3125的GND都接在了-2.5V上。

dylan Ding 说:REF3125的输入为2V5,输出是否可以到达2V5。

不能,输入如果2.5V,因为GND接了-2.5V,那么输出为0V。

REF3125输出要高于AVSS+2.5V,所以如果AVSS接-2.5V的话,输入5V输出才能2.5V。

在这个电路里,REF3125输入2.5V,输出为0V,OPA359单位跟随,输出也为0V,ADS1258的REFP=0V,REFN=-2.5V。

dylan Ding 说:REF3125输出接10K电阻是为什么。

10K电阻和0.1uF组成了低通滤波器,用来滤除噪音的。

dylan Ding 说:可以解释下双OPA365在此处的详细原理吗?这是不是一组仪表放大器电路?

两个OPA365的同相端接了差分输入的同相和反相,使用两个OPA365 组成了全差分运放,差分输入差分输出,增益为2。

即(ADCINP-AICINN)/(MUXOUTP-MUXOUTN)=2

我用TINA对这个电路进行了分析,您可以参考下,比如MUXOUTN为结点1,电压为U1,以此类推:

为了看清增益的情况,假设MUXOUTP-MUXOUTN的差分幅值为+-1V.

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dylan Ding:

好的,非常感谢您的回复,对于您的回复我还有几点疑问产生。

1:

Kailyn Chen 说:

?? ? 说:REF3125输出接10K电阻是为什么。

10K电阻和0.1uF组成了低通滤波器,用来滤除噪音的。

10K和0.1uF的作用我已经了解。那之后的接入OPA350同相端的100uF电容和100Ω的电阻作用是什么呢?

2:

Kailyn Chen 说:

?? ? 说:可以解释下双OPA365在此处的详细原理吗?这是不是一组仪表放大器电路?

两个OPA365的同相端接了差分输入的同相和反相,使用两个OPA365 组成了全差分运放,差分输入差分输出,增益为2。

即(ADCINP-AICINN)/(MUXOUTP-MUXOUTN)=2

我用TINA对这个电路进行了分析,您可以参考下,比如MUXOUTN为结点1,电压为U1,以此类推:

为了看清增益的情况,假设MUXOUTP-MUXOUTN的差分幅值为+-1V.

这个参考电路此处的双运放问题我已经清楚了,非常感谢您的回复及仿真说明。

但对于另外一个参考电路(如下图Figure68)的双运放调理电路,是只适用于单电源供电ADC的情况吗?是否可以使用参考电路(Figure 67 )中的双运放调理电路,我的意思是可否将Figure67的双运放调理电路用到Figure68中,两者能否互换这部分电路?为什么?

3.对于ADS1258EVM-PDK 评估模块中的问题,双运放输入都是MUXOUTP ,输出都是ADCINP,是否是笔误?输入不应该是MUXOUTP和MUXOUTN,输出是ADCINP和ADCINN吗?

4:对于伪差分测量,是将输入信号的参考地(GND)接入ADC的AINCOM上,实现伪差分。为何评估板(ADS1258EVM-PDK)上说明在使用伪差分时将REFOUT(2V5)接在AINCOM?

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Kailyn Chen:

dylan Ding 说:10K和0.1uF的作用我已经了解。那之后的接入OPA350同相端的100uF电容和100Ω的电阻作用是什么呢?

从REF出来通过0K电阻和0.1uF的一阶滤波,以及100ohm和100uF的二阶sallen key低通滤波,输出干净的参考电压给ADC。

dylan Ding 说:但对于另外一个参考电路(如下图Figure68)的双运放调理电路,是只适用于单电源供电ADC的情况吗?是否可以使用参考电路(Figure 67 )中的双运放调理电路,我的意思是可否将Figure67的双运放调理电路用到Figure68中,两者能否互换这部分电路?为什么?

不论是单电源还是双电源,目的都是通过运放实现差分输出给ADC的差分输入ADCINP和ADCINN。

从sensor出来的MUXOUTP和MUXOUTN要满足运放的输入电压范围,所以可以看到Figure67和68的增益是不同的。 并且单电源供电这里ADC的参考电压是5V,双电源Figure68中参考电压是2.5V。

dylan Ding 说:对于ADS1258EVM-PDK 评估模块中的问题,双运放输入都是MUXOUTP ,输出都是ADCINP,是否是笔误?输入不应该是MUXOUTP和MUXOUTN,输出是ADCINP和ADCINN吗?

是的,您的理解是正确的,差分信号,一个P一个N,这里应该是打印错误。

dylan Ding 说:对于伪差分测量,是将输入信号的参考地(GND)接入ADC的AINCOM上,实现伪差分。为何评估板(ADS1258EVM-PDK)上说明在使用伪差分时将REFOUT(2V5)接在AINCOM?

这里指的差分信号的N端,如果接GND为单端输入,而伪差分的话AINN需要接AINCOM,那么AINCOM接REF=2.5V没问题。

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dylan Ding:

对于伪差分信号输入,有两根线一根AINP另一根AINN,这两根线都是来自于信号源头,其中AINP接在ADC的某一个通道上(比如AIN1)上,AINN要接在AINCOM上。对于您的伪差分的测量解释我非常认同。那么为啥AINCOM要接REF=2.5V上,AINCOM不是要接AINN吗?AINN=REF=2V5?用REF作为输入信号的参考端?

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Kailyn Chen:

dylan Ding 说:其中AINP接在ADC的某一个通道上(比如AIN1)上,AINN要接在AINCOM上

抱歉,这里可能使您误解了。

看下这款器件的架构,输入端AIN0~AIN15,一共16个通道,可以作为8个差分输入,也可以作为16个单端输入。

单端输入的时候,AINCOM为单端输入参考地,伪差分输入时,AINCOM接输入参考电压。当AINCOM接1/2VCC时输入输出范围最大。EVM使用5V单电源供电,所以AINCOM接2.5V,而REFOUT为2.5V,所以短接在一起了。

当然AINCOM的范围可以接 (AVSS – 100mV) ~ (AVDD + 100mV)的任意电压都可以:

另外,红色部分的两个引脚AINP和AINN是内部ADC模块的输入端,所以上面提到的伪差分输入的AINN别和这里的混淆。

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dylan Ding:

Kailyn Chen 说:

抱歉,这里可能使您误解了。

看下这款器件的架构,输入端AIN0~AIN15,一共16个通道,可以作为8个差分输入,也可以作为16个单端输入。

单端输入的时候,AINCOM为单端输入参考地,伪差分输入时,AINCOM接输入参考电压。当AINCOM接1/2VCC时输入输出范围最大。EVM使用5V单电源供电,所以AINCOM接2.5V,而REFOUT为2.5V,所以短接在一起了。

当然AINCOM的范围可以接 (AVSS – 100mV) ~ (AVDD + 100mV)的任意电压都可以:

我好像明白了,通过给AINCOM加一个电压,相当于起一个电压抬升作用。这里接REFOUT是恰好它是2V5,可以实现最大输入。

如图,伪差分测量时,在自动扫描模式下,REFOUT短接到AINCOM,伪差分的输入的P端可以接到输入通道的AIN0,对应的那伪差分的N接到AIN1?

伪差分测量时,在固定通道模式下,按照图中所讲,REFOUT短接到寄存器配置的差分通道的负端,比如寄存器配置固定通道为AIN0(正)和AIN1(负)为差分输入通道,那么REFOUT就接到AIN1上,伪差分的P接到AIN0上,那伪差分的N接到AINCOM?

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Kailyn Chen:

dylan Ding 说:我好像明白了,通过给AINCOM加一个电压,相当于起一个电压抬升作用。这里接REFOUT是恰好它是2V5,可以实现最大输入。

对的,您理解的没问题。

dylan Ding 说:伪差分测量时,在固定通道模式下,按照图中所讲,REFOUT短接到寄存器配置的差分通道的负端,比如寄存器配置固定通道为AIN0(正)和AIN1(负)为差分输入通道,那么REFOUT就接到AIN1上,伪差分的P接到AIN0上,那伪差分的N接到AINCOM?

前半部分理解的都是正确的, MUXSCH寄存器配置选取的通道,比如AIN0为正,AIN1为负,伪差分的P接到AIN0上没问题,伪差分的N端即AIN1和REFOUT短接了,在固定通道模式下,AINCOM是不起作用的。参考数据手册P29关于固定通道模式下的介绍。

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dylan Ding:

噢!我明白了,在自动扫描模式下,伪差分的输入的P端可以接到输入通道的AIN0,对应的那伪差分的N接到AIN1,REFOUT短接到AINCOM。其实最终还是相当于把伪差分的N接到了REFOUT上,因为ADC内部的短接开关可以将AIN1和AINCOM连接起来。

对于固定通道的情况下,由于正负通道固定了,所以AINCOM公共端不需要,系统设计就让这种模式下AINCOM不起作用(即AN1和AINCOM短接不了)。此时MUXSCH寄存器配置选取的通道,比如AIN0为正,AIN1为负,伪差分的P接到AIN0上,伪差分的N端接在AIN1上,且REFOUT也要接在AIN1上。

综上,无论在自动扫描模式还是固定模式,在伪差分测量情况下,伪差分的N端最终都是和REFOUT接起来了。

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Kailyn Chen:

是的哈,您的理解是正确的。

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dylan Ding:

感谢您以上所有的专业解答,太感谢了!!!

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