CS1242IC模块:寄存器ACR控制 有效提高输入阻抗

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描述

CS1242可以实现在单时钟周期内完成输入信号的选择切换、内部数字滤波器的稳定输出。为了降低切换误差,要求在DRDY信号变低后立即配置MUX寄存器。

输入模拟缓冲器(Buffer),在没有使能模拟输入缓冲器(Buffer)时,输入阻抗约5M??PGA。当系统要求较高的输入阻抗时,可以使能模拟输入缓冲器,此时可以将输入阻抗提高约到5G。

缓冲器的使能信号可以由BUF管脚或内部寄存器ACR控制。当输入管脚BUF为高或ACR寄存器的BUF为高时,输入缓冲器使能,有效提高输入阻抗。

如果使能缓冲器,芯片增加额外的功率消耗。消耗功率的大小与PGA的增益有关,PGA=1时,增加约50uA电流,而PGA=128时,增加的电流则达150uA。

当开启缓冲器后,对输入信号的范围有所要求,此时要求输入信号的范围为AGND+0.3V~AVDD-1.5V。

可编程增益放大器(PGA),内部的电压增益放大器可以编程配置增益为1,2,4,8,16,32,64,128。通过使用PGA
可以提高有效转换精度。例如,PGA=1,5V满幅模数转换,有效识别电压为1uV,但如果PGA=128,39mV满幅模数转换时,可最小可以识别75nV输入电压。

误差校正:
芯片校正分为自校正、外部系统校正,校正包括模数转换器偏移误差校正(OCAL)、模数转换器增益校正(GCAL)。正在校正时,DRDY维持为高,表示现在AD转换的结果不可用。

在芯片重新上电、外部环境温度改变、增益(PGA)改变后进行误差校正可保证模数转换的正确。完成校正后DRDY管脚变低,即DRDY输出低电平时表示芯片已经完成校正。

校正完成后的第一个输出数据由于内部电路工作的延时导致不正确,不能作为正常模数转换数据。第二个转换输出数据是正常的,可以使用。

自校正:
CS1242的自校正通过CALSELF、GCALSELF、OCALSELF三条指令来控制完成。执行CALSELF指令时,可以同时完成偏移误差校正(Offset Calibration)和增益误差校正(GainCalibration)。

GCALSELF指令只控制芯片完成增益校正,而OCALSELF则控制芯片完成偏移校正。增益校正、偏移校正都在8个TDATA周期(AD周期)内完成,TDATA周期为输出数据速率的倒数。如果执行SEFLCAL指令,则需要15个TDATA周期。

自校正时,CS1242自动断开外部的输入信号而接内部电压。在执行增益误差校正时,CS1242自动先将PGA设为1,执行完增益误差校正后CS1242会将PGA的值还原成为用户设定的值。但执行失调误差校正过程中,PGA的设置没有发生变化。(注意在如果进行校正时外部参考电压高于AVDD-1.5V时,输入模拟缓冲器必须关闭。

系统校正可以校正芯片内部及系统的偏移误差和增益误差,校正必须要求输入正确的输入信号后进行。系统校正指令包括CALSYS、GCALSYS,其中OCALSYS进行偏移误差校正,GCALSYS进行增益误差校正,偏移误差校正、增益误差校正分别在8个TDADA数据周期内完成。

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