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怎样调整MLX75308 的参数来取得最好的系统性能

MLX75308 雨量传感器接口芯片是一款非常灵活的芯片，有许多寄存器可以设置。设置大量的寄存器，可能很难找到合适的设置来达到最佳性能。本指南介绍了要取得MLX75308最佳性能需要的步骤。 寄存器描述 芯片有两种寄存器：研发时一次性设置的，和应用过程中可以改变的。 TIA Demodulator Anti aliasing filter LP filter ADC buffer In Out Figure 1: Block diagram of the rain signal Figure 1 所示为雨量通道的不同模块。所有相关参数都在下面的部分作了详细说明。 Tdem 这个参数改变解调器的延时来使雨量脉冲信号与解调器的时钟同步。得到ADC最大输出值的参数用来得到最大灵敏度。 Unity_Gain 这个数字位决定是否选用ADC buffer。我们不推荐使用ADC buffer来增大雨量信号的增益。寄存器GAIN_ADJ_AA 更适合用来增加增益。我们推荐保持Unity_Gain的默认值 1，不选用buffer. GAIN_ADJ_AA 这个参数设置抗混叠滤波器的增益。考虑到噪声的因素，最好在开始的时候使用默认值。只有当雨量信号太小时，可以使用这个参数来放大信号。 BW_ADJ_AA 这个参数可以改变抗混叠滤波器的截止频率。可以用来限制抗混叠滤波器的噪声。但是这个噪声并不是系统的主要噪声。改变低通滤波器的带宽可以使噪声有很大的改善。 BW_SEL_LP 低通滤波器的截止频率可以通过这个参数来调整。降低低通滤波器的截止频率可以有更好 的噪声性能，但是会使稳定时间增长。应该增加脉冲数来稳定滤波器。 应用指南 雨量传感器 MLX75308 参数设置 Page 2 of 4 Oct-2011 NP 进行雨量测量使用的脉冲数可以通过这个参数来设置。当低通滤波器的带宽改变时，需要改变脉冲数来确认低通滤波器完全稳定。 RF 这个参数设置脉冲频率。改变脉冲频率对EMC 辐射很重要。可以通过改变脉冲频率来改 善EMC辐射. GAIN_BUF This这个参数改变ADC buffer 的增益。Unity_Gain 数字位要设置为0来改变这个参数。我们不推荐使用这个参数。调整GAIN_ADJ_AA 寄存器已经足够来增大雨量信号了。 应用指南 雨量传感器 MLX75308 参数设置 Page 3 of 4 Oct-2011 设置参数的流程 需要在研发过程中设置的参数 如下的示意图，是我们推荐的参数设置流程，来使研发中的雨量传感器系统最优化。优化参数一旦确定了以后，这些参数以后就不会再改变了。 Figure 2: Parameter setup flow (1) 这个参数必须设置成得到最高ADC输出的值。这个参数的扫描会得到如下的一个图。对应最高ADC输出的值应该被选用。 应用指南 雨量传感器 MLX75308 参数设置 Page 4 of 4 Oct-2011 (2) 当玻璃的穿透率比较低时，使用默认设置可能达不到想要得ADC雨量信号。GAIN_ADJ_AA 参数改变抗混叠增益来增大信号。要比较好的噪声性能，这个增益应该在想要的ADC雨量信号的前提下，越小越好。 (3) 噪声应该永远比需要检测的最小雨滴的信号要低。 (4) BW_SEL_LP 设置了低通滤波器的截止频率。为了降低噪声，这个频率应该设置在 一个比较低的数值。 (5) 当低通滤波器的截止频率降低，滤波器的稳定时间将加长。为了确认信号稳定，需要增加脉冲数，同时检查两个连续的设置，雨量信号没有改变。 应用中可以改变的参数 只有两个参数可以在应用中根据算法来调整。 DAC的值可以实时地根据ADC的雨量信号来调整。 当不改变硬件(shunt 电阻)，在使用比较暗的玻璃的时候，可以改变GAIN_ADJ_AA来取得希望的ADC雨量信号。在运行的时候，很重要的一点，不能改变别的参数了。改变参数可能会降低系统的性能。 怎样选用shunt 电阻的阻值 当需要支持多种不同的玻璃类型，且不改变shunt电阻的时候，使所有的玻璃类型都有好的性能，选择一个合适的阻值就很重要。最好的方法是从最透明的玻璃开始。对于最透明的玻璃，增益设置(GAIN_ADJ_AA) 应该设置为最小值。这样，在暗玻璃时，可以放大信号。可能有不同的DAC和shunt阻值组合。我们的目标是选择一个足够大的shunt电阻，这样对透明玻璃的DAC值不会太低(128LSB或者更高)，但是也不会太高，这样对暗玻璃时，雨量信号还足够大。 当shunt/DAC组合，对透明玻璃起作用时，这时要对暗玻璃进行测试。接受的雨量信号相对于透明玻璃肯定是一个很小的值。可以通调整GAIN_ADJ_AA 来使雨量信号在期望的范围内。如果使用最大的增益也不能达到期望的值，这时要选择一个比较小的shunt电阻。比较低的DAC值可能会造成更多的噪声。对于透明玻璃，考虑到噪声因素，电阻越大越好。但是也不能太高，这样雨量信号在暗玻璃时仍然足够大。