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ADS1255: 偶发采集数据全为0,异常

Part Number: ADS1255

Hi E2E,

在客户端偶发出现了采集数据全为0的现象,关机重启之后可以恢复。

我们统计了目前的排查情况如下:

1、当前现象在仅在客户端发生过,且属于偶发故障,结合故障日志,故障发生在开机之后,开机过程中我们会进行ADC复位,配置寄存器等操作,过程中会有电机运行、加热膜加热(工作频率1KHz左右),配置寄存器后数据采集是连续采集,所有数据全为0;关机重启之后数据可以恢复正常;
2、对于信号质量和信号时序,我们已经与规格书对照核对过,时序满足使用要求;噪声水平也是测试过的,供电电压的数字部分3.3V,模拟部分5V,纹波满足约15mV左右;
3、设计上还有另外的数字电位器与ADC共同SPI信号线,数字电位器全程仅进行一次配置;
4、目前通过人为手段制造故障,ADC输出异常(人为接地)可出现类似的故障现象。通过其他手段施加的通信信号异常,IC的故障表现与上述偶发现象不同;
5、ADC芯片模拟地与数字地是分割的,两个地平面间用磁珠连接,最终数字地接0欧电阻接机壳;
我们看到有帖子说需要把数字地与模拟地直接连在一起,如果二者存在压差芯片可能无法工作,地直接连一起这种做法客户持怀疑态度,依据和原理是什么?

请问我们的电路有什么潜在隐患么?出现这种偶发故障的原因可能是什么?

谢谢!

  • 您好,

    当出现采集数据全为0时,您测量ADC各供电管脚、基准电压、reset pin和pdwn pin电压、以及模拟和数字地之间电压是怎样的?同时SPI CS、SCLK、DRDY是正常的吗?

    另外,开机配置完寄存器后您是否读出来以验证寄存器已按期望值配置进去?

  • 您好,

    我们将检测到的各个信号波形以及寄存器配置整理出了详细的文件,如附件所示。

    已经核对过寄存器配置无误。

    ADS1255信号测试.doc

  • 我看了您的附件,建议故障出现时先不要复位等操作,建议您保留现场对电路各硬件参数进行测量,看下能否发现异常点?以确定故障原因。

    看附图模拟、数字和参考供电电压的纹波都比较大,不知道是电源本身性能不好还是带ADC这个负载造成的,供电纹波大会影响ADC的测量性能,但我想不至于使采集数据全为0.

    datasheet 我很奇怪没有描述CLKIN的相关性能要求,我再看下这个问题;

    寄存器配置读出后与期望配置不一样,是否有重复配置?

  • 关于CLKIN,性能不太好,数字信号变成了正弦波且有回沟,信号的占空比还有变化,一般要求占空比最小 40% ,最大 60% 。

    关于读寄存器00,应该是0x10 0x00

    我不明白您为什么每写读一个寄存器都要发送wakeup 命令, "wakeup"仅在执行"sync"或"standby"命令后使用。

    命令最好从 "SDATAC"命令开始。 

    自校准需要一定时间的,您需要延时完成自校准再进行其他操作:

     您在读转换结果前需要发送 "SYNC" and "WAKEUP"命令启动AD转换。