TI的多通道電感至數(shù)字轉(zhuǎn)換器 (LDC) 特有一個(gè)用來(lái)設(shè)置最佳傳感器幅度的可調(diào)傳感器驅(qū)動(dòng)電流。這個(gè)最佳驅(qū)動(dòng)電流電平取決于傳感器,并且由諧振頻率上的并聯(lián)電阻RP決定。一個(gè)傳感器的RP 越小,所需要的驅(qū)動(dòng)電流就越高。
LDC1612, LDC1614, LDC1312和LDC1314具有被稱為IDRIVE的專用驅(qū)動(dòng)電流控制。這個(gè)控制功能在每條通道上單獨(dú)提供,并且設(shè)置值在16μA (IDRIVE = 0) 至 1.56mA (IDRIVE = 31) 之間。電流越高,傳感器的振幅越大。首選IDRIVE設(shè)置為VOSC < 1.8VP 時(shí)的最高值。
為什么正確的傳感器幅度如此重要?
1.2VP 至1.8VP 之間的傳感器振幅 (VOSC) 可以獲得最佳的測(cè)量精度。以下條件會(huì)對(duì)性能產(chǎn)生負(fù)面影響:
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如果VOSC > 1.8VP,由于LDC的內(nèi)部架構(gòu),測(cè)量精度會(huì)隨著溫度的上升而下降。
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如果VOSC < 1.2VP,那么信噪比 (SNR) 性能會(huì)下降。
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如果VOSC < ~0.5VP,那么這個(gè)傳感器也許無(wú)法具有一個(gè)穩(wěn)定的振蕩,并且LDC無(wú)法測(cè)量電感值。
相對(duì)于保持在1.2VP以上,將電壓保持在1.8VP 以下更加重要。當(dāng)目標(biāo)距離傳感器越來(lái)越近時(shí),幅度會(huì)減少。為了避免超過(guò)上限,在系統(tǒng)最大目標(biāo)距離的位置上進(jìn)行測(cè)量。如果目標(biāo)不一定出現(xiàn)在系統(tǒng)中,這可以是大氣中的測(cè)量值。
為什么不使用自動(dòng)幅度設(shè)置呢?
我只在快速原型設(shè)計(jì)用途方面建議使用自動(dòng)幅度特性。通過(guò)啟用RP 占先(RP_OVERRIDE_EN=1),并且禁用自動(dòng)幅度校正 (AUTO_AMP_DIS=1),LDC使用IDRIVE寄存器中的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置。手工控制可以確保每次系統(tǒng)加電時(shí),每條通道所使用的IDRIVE設(shè)置是一樣的,不論目標(biāo)距離如何,都使用的是一樣的驅(qū)動(dòng)電流。
有幾個(gè)確定合適驅(qū)動(dòng)電流電平的方法。使用一個(gè)示波器通常是最簡(jiǎn)單直接的方法,我將在這里對(duì)這個(gè)方法進(jìn)行解釋。
如何設(shè)定IDRIVE
如圖1中所示,你可以直接在DRIVE_CURRENT_CHx寄存器內(nèi)設(shè)定IDRIVE,或者在GUI中進(jìn)行設(shè)定。
圖1:在感測(cè)解決方案的評(píng)估模塊GUI中設(shè)定傳感器IDRIVE
我如何使用一個(gè)示波器來(lái)確定最佳驅(qū)動(dòng)電流?
我將一個(gè)合適的傳感器連接至EVM,并且按照最終系統(tǒng)那樣,使目標(biāo)遠(yuǎn)離傳感器。然后,我將探針設(shè)置到INAx引腳,并且測(cè)量了相對(duì)于接地的振蕩電壓。
在最開(kāi)始時(shí),我選了一個(gè)非常高的IDRIVE設(shè)置,25,并且測(cè)量了IN0A引腳上的輸出。在圖2中,你可以看到峰值振幅為3.3V,這個(gè)值高于1.8VP 的建議限值。
圖2:IDRIVE = 25導(dǎo)致VOSC > 1.8V(不推薦)
然后,我在VOSC < 1.8V之前減少電流設(shè)置。在所選傳感器和目標(biāo)距離情況下,這出現(xiàn)在IDRIVE設(shè)置 = 19時(shí)(請(qǐng)見(jiàn)圖3)。需要注意的是,減小目標(biāo)距離會(huì)使得幅度減少,不過(guò)沒(méi)有必要擔(dān)心,只要符合系統(tǒng)精度技術(shù)規(guī)格即可。
圖3:IDRIVE = 19,這是滿足Vosc< 1.8VP 標(biāo)準(zhǔn)的最高設(shè)置(建議值)
如果RP 太低,以至于高達(dá)31的IDRIVE設(shè)置顯示出的幅度少于1.2VP,并且如果你只需要通道0的話,那么你可以使用高電流傳感器驅(qū)動(dòng)來(lái)提升電流 (HIGH_CURRENT_DRV=1)。
如何使用多個(gè)傳感器
為了執(zhí)行多個(gè)目標(biāo)的測(cè)量、執(zhí)行差分測(cè)量,或者將一個(gè)傳感器用作基準(zhǔn)傳感器,很多系統(tǒng)使用多個(gè)具有同樣傳感器特性的傳感器。在這個(gè)情況下,所有通道有可能使用同樣的IDRIVE設(shè)置,以確保一致的測(cè)量結(jié)果。我建議使用上面提到的過(guò)程來(lái)檢查所有傳感器。
如果不同的通道使用的傳感器組件不一樣,那么就單獨(dú)評(píng)估每條通道。沒(méi)有必要在所有通道上都使用同樣的IDRIVE設(shè)置。
總結(jié)
為了使你的多通道LDC達(dá)到最高性能,將IDRIVE電流設(shè)定為1.8VP以下的最高值。知道RP 值并不一定是出于這個(gè)目的;借助一個(gè)示波器,并使用我在這篇博文中描述的過(guò)程,你可以確定最佳的設(shè)置。
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