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ADS1263性能测试

严格来说,应该是功能测试,因为我手上只有6.5位DMM, 我甚至买不起好的基准芯片(涨价了比ADC还贵,心痛价格),对于一个32bit ADC来说可能我测试的条件有点太丐了。

前言

最初想测试这个完全是因为在TB上看见这个正儿八经的ADC片子只需要18块钱(拆机),而ADS1262只少一个24bit 辅助ADC , 价格是8元。 我直接心动。

买来之后,我首先找有没有现成的资料,在电脑上用everything搜索,发现有我写的工程。。。。我发现这玩意儿竟然是我大一的时候参加比赛调过的ADC ,当时做的是组合秤,现在想起来当时好像是说超过200yuan/pcs……

拆机片真是个好东西。

于是大致理了一下之前出现的问题。

当时硬件不是我做的,不过我倒是比较清楚问题,因为最后的输出转换结果实在是太拉了,记得好像是有效位数大概只有12bit,按照手册上最高25bit的无噪分辨率来看这实在是差到没边了。

另外,当时项目所使用的供电是AMS1117-5.0 ,虽然比直接用开关电源强一点,但是这个1117承担了从外部开关电源转换的重任。。。也就是说很可能对于纹波抑制基本上没啥效果。 另外当时还遇到了ADC转换发热较严重的情况,不知道是设计原因还是实际存在。

最后重新看了一下手册和代码,发现当时的代码寄存器配置能让这个ADC跑起来就是个奇迹。。。。当时使用的祖传代码,还有不知道谁说的这个adc只有俩通道,但是代码里面实际开了三个通道,真的难绷。(实际上有一堆通道可以配置为单端或者差分)

所以基本上需要解决的问题是: 1、基准源 2、供电 3、修(重写)代码

顺便吐槽一下TI的ADC的寄存器配置,真的难顶,一大堆寄存器,例程也不给,用起来极为麻烦。

写这篇文之前我已经开始画板了,当时考虑的是能完整测试功能,包括不同供电的影响,时钟的影响和基准的影响。

其实在手册上我感觉内部基准的参数是很不错的,但是大家表示存在水分,所以仍然需要测试外部基准(实际上不用测试,按照参数筛选然后直接氪金就行了),实际上我挂了一个LT1009, 实际上是远不能达标的,当作输入测试了。

供电设计则选择了可选的LP2985 LP2951 LT3042的组合选择,其中LT3042作为地表最强LDO,没有组合,直接输出5V供电给ADS1263 , 而其他的设计存在级联或者单独出电压的选择,使用跳线帽切换。外部供电则选择之前做的线性电源,虽然可能不咋好但是比开关电源强多了,后期测试则使用18650串联。 (但是实际上这里有些过度设计在里面,后面会解释)

时钟则预留了外部有源晶振和无源晶振以及SMA输入口,在设计这个板子的时候还没有意识到内部RC振荡器有多么不稳定,以及没有了解到时钟对Σ-Δ ADC转化的影响(TODO:这里写上参考文章号),幸好多个心眼都给预留了。

当时预留的单片机是CH549, 预留了ADC的SPI接口排针,现在看来,幸好留了排针。。。CH549对于我来说还是太难用了,毕竟51没有仿真功能。所以使用手上有的GD32F350G8单片机。–GD32还是太难用了,于是换成了手上的RP2040开发板。

附:拆机片检查流程

检查REFOUT,这个默认是输出的2.5V,能输出大概电路没问题,大概芯片也没问题。 检查时钟,这里我搁置太久了被自己坑了一把。我原来打算上外部时钟,焊接了一半结果搞忘记了,没有时钟调试了半天不知道为什么。在原理图标记了也没提前看。。。 使用内部时钟必须把XTAL1接地才能启用。 然后可以直接发送一个SPI命令关闭POWER(直接设置为0),看到REFOUT关了就不用检查通信了,说明通信OK.

参考文档

Fundamentals of Precision ADC Noise Analysis-slyy192.TI

参考链接

xDevs.com | Texas Instruments ADS1262 32-bit ADC evaluation, intro (part 1) xDevs.com | Texas Instruments ADS1262 32-bit ADC evaluation, testing (part 2)