TI 的多通道電感數(shù)字轉換器 (LDC) 具有可調節(jié)傳感器電流驅動,可設置最佳傳感器幅度。最佳電流驅動水平取決于傳感器并基于諧振頻率 R P下的并聯(lián)電阻。與具有較高 R P的傳感器相比,具有較低 R P的傳感器需要更高的電流驅動。
LDC1612、LDC1614、LDC1312 和 LDC1314 具有稱為 IDRIVE 的專用電流驅動控制。每個通道都可以單獨進行控制,設置范圍從 16μA (IDRIVE = 0) 到 1.56mA (IDRIVE = 31)。較高的電流會增加傳感器的振蕩幅度。首選的 IDRIVE 設置是 V OSC < 1.8V P的最大值。
為什么正確的傳感器幅度很重要?
1.2V P至 1.8V P的傳感器 振蕩幅度 (V OSC ) 可實現(xiàn)最佳測量精度。以下情況可能會對性能產生負面影響:
· 如果 V OSC > 1.8V P,由于 LDC 的內部架構,測量精度會隨著溫度的變化而降低。
· 如果 V OSC < 1.2V P,則信噪比 (SNR) 會下降。
· 如果 V OSC < ~0.5V P,則傳感器可能沒有穩(wěn)定的振蕩,LDC 無法測量電感。
保持在 1.8V P以下比保持在 1.2V P以上更重要。隨著目標靠近傳感器移動,幅度減小。為避免超過上限,請在系統(tǒng)的最大目標距離處進行測量。如果目標不一定存在于系統(tǒng)中,這可以是自由空氣。
為什么不使用自動幅度設置?
我只推薦用于快速原型制作的自動幅度功能。通過啟用 R P覆蓋 (RP_OVERRIDE_EN=1) 和禁用自動幅度校正 (AUTO_AMP_DIS=1),LDC 使用 IDRIVE 寄存器中的電流驅動設置。手動控制確保每次系統(tǒng)啟動時在每個通道上使用相同的 IDRIVE 設置,并且無論目標距離如何,都使用相同的電流驅動。
有幾種方法可以確定合適的電流驅動電平。使用示波器通常是最直接的方法,因此我將在此處解釋該方法。
如何設置 IDRIVE
我們可以直接在 DRIVE_CURRENT_CHx 寄存器中設置 IDRIVE,也可以在 GUI 中對其進行編程,如圖 1 所示。
圖 1:在傳感解決方案的評估模塊 GUI 中對傳感器 IDRIVE 進行編程
如何使用示波器確定最佳電流驅動?
例如,我將一個合適的傳感器連接到 EVM,并將目標移動到離傳感器盡可能遠的位置,就像它在最終系統(tǒng)中的位置一樣。然后,我將探頭設置到 INAx 引腳并測量相對于地的振蕩電壓。
我首先選擇 25 的非常高的 IDRIVE 設置并測量 IN0A 引腳的輸出。我們可以在圖 2 中看到,峰值幅度為 3.3V,高于 1.8V P的推薦限值。
圖 2:IDRIVE = 25 導致V OSC > 1.8V(不推薦)
然后我降低了電流設置,直到 V OSC < 1.8V。使用選定的傳感器和目標距離,這發(fā)生在 IDRIVE 設置 = 19(參見圖 3)。請注意,減小我的目標距離會導致幅度減小,但只要我仍然滿足我的系統(tǒng)精度規(guī)格,這不是問題。
圖 3:IDRIVE = 19,這是滿足 V osc < 1.8 V P標準的最高設置(推薦)
如果 R P太低以至于 IDRIVE 設置高達 31 顯示的幅度小于 1.2V P,并且如果我們只需要通道 0,那么我們可以使用大電流傳感器驅動來提升電流(HIGH_CURRENT_DRV=1) .
如何使用多個傳感器
許多系統(tǒng)使用具有相同傳感器特性的多個傳感器來執(zhí)行多個目標的測量、執(zhí)行差分測量或使用一個傳感器作為參考傳感器。在這種情況下,可以對所有通道使用相同的 IDRIVE 設置以確保一致的測量結果。我建議使用上述過程檢查所有傳感器。
如果不同的通道使用不同的傳感器組件,則單獨評估每個通道。不必在所有通道上使用相同的 IDRIVE 設置。
概括
要從我們的多通道 LDC 中獲得最高性能,請將 IDRIVE 電流設置為低于 1.8V P的最高設置。不需要知道 R P值;我們可以使用示波器和我在這篇文章中描述的程序來確定最佳設置。