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[参考译文] TM4C1294NCPDT:对 ANIx 采样幅度减小的原因进行了困惑

Guru**** 1810440 points
Other Parts Discussed in Thread: INA240, REF2033, LM94022
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/arm-based-microcontrollers-group/arm-based-microcontrollers/f/arm-based-microcontrollers-forum/705239/tm4c1294ncpdt-baffled-why-anix-sample-amplitude-decreases

器件型号:TM4C1294NCPDT
主题中讨论的其他器件:INA240REF2033LM94022

ADC0配置为2MSPS (32MHz) 、采用2个硬件取平均值、 ANIx 通道 TSHN 0x4编码、Rs=1.3兆欧姆(阻抗) 、根据 Tina、几乎无 负载。

现在 、我们添加了 INA240输出、3Rk 系列 以及通过 100R/200pf 接地的隔离和滤波 ANIx 引脚。  随着 PWM 占空比 加速 、 INA240输出  在 ANIx 输入端增加。  然而 、示波器小工具输出和  信号值的数字十进制显示并不随所有增加而变化、 通常落后于 或滚动到相同的值、具体取决于 PWM 占空比速度。  

   在一个点上从稳定状态 PWM 占空比测得的采样幅值 与外部测试设备很匹配、并且 随着占空比上升到一个特定点而发生变化。 然而、在高得多的占空比下、采样幅度返回到被采样的示波器小工具峰值中几乎匹配的值、但数字十进制值有点落后。 因此  、即使采样序列发生  器 INT 优先级低于导致采样开始的 PWM 发生器、数据中也会出现空洞。  

即使通过 GPTM 消隐单次触发计时     器触发序列发生器、从而延迟创建的采样 PWM 输出的启动、FIFO 也会在某个时候完全漏掉该船。

SAR ADC 为什么不跟上 PWMCLK (60MHz)的高速 PWM 占空比变化、在 ANIx 信号的特定测试点进行采样? PWM 时钟和 ADC0时钟似乎在曲折 或相移、无论采样时序或软件滤波对  处理 INA240 采样的精度如何。  当  PWMENABLE 寄存器被启用时、LM94022温度传感器产生的行为几乎相同、情况也是如此。   同步 时序似乎被破坏、 它 通常以完全 相同的行为断开 USB0设备客户端。 用于 MOSC 的25Hhz XTAL 在 PCB 底部的正下方有一个大数字接地层。  该概念 旨在  通过 1个铁氧体磁珠压降将数字接地与模拟隔离、并 通过50m Ω 电阻将开关模拟接地端连接到降压开关。 这样、数字接地 是一个更干净的信号、还需要注意的  是使用 ADC 内部 VREFA+(2v2 LDO)、其中 REF2033远不嘈杂。

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     我们可以在一个帖子中发布多少个主题?    这是(或至少应该是)"现实"主题-这不是吗?

    让我们看看: (按时间顺序)

    • INA240
    • PWM 占空比"加速"(不太可能-占空比升高-不是吗?)
    • 示波器小部件输出和数字十进制显示
    • 无效(过去已被证明无效)仍会影响发布
    • 采样序列发生器和 PWM 发生器 的中断优先级
    • 由 "GPTM 消隐、单次触发计时器"触发的序列发生器
    • 采样 PWM 输出的延迟启动
    • SAR ADC 无法跟上高速 PWM 占空比变化-在"特定测试点"进行采样时
    • PWM 和 ADC0时钟将"智能"转至曲折-或相移
    • LM94022温度传感器
    • 向断开 USB0器件(通常)报告同步时序
    • 25MHz (不是25hz) xtal 具有一个大数字接地层-底部-正下方

    这是12个技术项目-您建议在哪里可以找到允许的供应商代理 (假日工作) -甚至可以开始吗?

    您知道您的系统-以及您(许多)的更改和自定义。   (即使是"恢复"   )供应商有"不了解" (他们不太可能"活呼吸"-正在进行的 BP Saga!)    因此、您的期望(有些)过高?

    您 (长期指导)使用"kiss"(一个可衡量、重点紧密的测试对象、在您的情况下、一次测试对象(问题))无疑会提高供应商的理解和响应能力...   12个技术项目-如此交织 (只是简短的细节)-推动(甚至)强壮的男人流泪... 无法(可能)做出最佳、合理的回应!

    (编辑) 11:45 CST ...  请注意,您已“进入”... 甚至更多!   对那些"宏伟的十二"--我们现在必须补充

    • 铁氧体磁珠压降- 50mΩ Ω(用于减小开关的 ANA GND
    • REF2033 -报告"太远"(不到)噪声

    供应商代理(种族)... 奇怪的是-至、"站起来!"   (那些不幸的——还没有——逃到了“他们的山”……)    也许(部分) Green tinge 的报告-完成您的报告?

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    他们创建了外设章鱼、而不是我们的章鱼、因此 ADC 采样时序在他们的块上、而不是在我们的块上。 请注意、它们都与 ADC 采样时钟相关、而 PWM 时钟源是 SYSCLK DIV/2。

    是指供应商确定时钟之间如何发生这种相移、从而影响所有被采样的传感器/直流信号! 供应商是否不希望控制直流逆变器的 PWM 外设会产生内部总线噪声、或者是否曾由他们进行过测试。 即使使用 EK-XL Launch Pad、ADC 样本也会在相同的数据中产生空洞。
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    说什么-供应商的"样板文件"让所有应用程序都成功-相当清楚-的门口。    (您可能会注意到"我的"很久以前-样板扩展、"内容提供商" 通过 Blake 的实物干预实现-在我的敦促下...为我们的"外部"贡献者提供(部分)保护...)

    你和你一个人都要负起责任!    "要点"-正如您所说的- 不是您所注意到的...

    提供(部分)晶振清晰聚焦-严格规范(单个问题)获得(任何)认真响应的最佳方法。    (您知道...)

    未回答-对于您(现在) 的"十四点宣言"   、您希望 供应商从哪里开始?

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    我们的所有目标都连续出现、对于这种在 PWM 总线噪声内部到达时保持时钟间相位的 MCU、似乎不能说相同! 我们甚至早就必须中止使用 GPIO 来触发 ADC 序列发生器 B 输出、因为它会在 EK/XL Launch Pad 上随机锁定 MCU。

    一个想法是 PLL 锁相受到 ANIx 输入流入 AHB 的低电平 PWM 脉冲的影响。 这似乎可以解决通过混合时钟噪声得出的如此多样本无法锁定/保持任何周期并完全错过采样窗口的原因。
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    请给我打电话-当今天的"我的承诺"达到20分时!    再说一次-您建议供应商从哪里开始-帮助/拯救您?

    如果-正如你所说的-“你所有的鸭子都是“排成一排”-我“害怕看”-一群“排成一排”的鸭子!   (刚刚从您的无草草坪草坪(用于被破坏的半设备的埋葬地)听到了大声的呼喊声。)

    是否有一个(真正的)解决问题-通过不断地添加-到"猜测"(潜在)影响事件的数量中?

    您的代码/设计不是(太多)-建立在如此"独特"(未经证实)"信仰的基础上-越来越接近... (房卡?)

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    您好 BP101:
    我怀疑模数转换或 PWM 时钟正在发生变化。 当中断例程对齐时、您是否无法及时为 A 到 D FIFO 提供服务并且正在丢弃样本?
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    尊敬的 Bob:

    祝你第四次快乐!

    最初我也想过、因为调用触发处理器的1秒间隔开始崩溃。 然而、PWM 脉冲宽度是一个巨大的寡妇80us 脉冲宽度 周期、采样中断处理程序保持较短的时间、电流具有专用的3步 FIFO1。 在经过 GPTM 从 PWMENABLE 80us 周期一次性触发 FIFO1之后、开始采样1.25us。 此外、将 GPTM 从500ns 改为2us、TSHN 编码0x0-0x8在捕获丢失脉冲时没有产生直接影响。

    当我说脉冲振幅有虚值时、相电流峰值中的单个脉冲会从基线样本中消失、转换会在每80us 周期开始后2.5us 完成。 因此、3安培基线在示波器小部件/数字计数的每80us 周期中可能会有0.6A-0.8A 的峰值脉冲、随着 PWM 占空比速度的增加/减少而消失。 小工具在以太网 GUI 内更新了@100Mbps、显示了在 PWM 占空比内捕获的电流的 ADC 样本。

    即使 INA240输出在输出附近有1nf 电容器、在 ANIx 引脚上有200pf 电容器、PWM 占空比似乎也会影响 Nix 信号上的 TSHN 保持时间。 硬件取平均值2x (ADC0/1-FIFO1)改进了基本捕获振幅。 在同一时间范围内、LM94022传感器可能会以1秒的间隔快速跳转+/- 1度(ADC1-FIFO1)触发处理器。 PWM 噪声影响 SYSCLK、因为用于从200Hz 边沿计数得出的 Taco/PWM 控制/监测风扇速度的两个 GPTM 开始向上/向下漂移、因此报告的风扇速度就在这里。 除了 PWM 模块和一个 GPTM 之外、其他功能开始分崩离析、FOC 换向计时器通过 ANIx 监控的 EMF (ADC0-FIFO0)信号保持稳定。 在2V 下、EMF 振幅非常低、TVS /铁氧体接近信号源、从 MCU 引脚进行 RC 去耦0.5"。 TSHN 保持样本和其他 GPTM 值开始漂移的原因似乎不是 EMF。

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    当+24V 电源开关也为直流逆变器供电时、情况会变得更好。最近更换的低侧 LM94022报告正确。 当+80V 线性电源直流逆变器时、还具有隔离式稳压+24V 电源、可将+5V 降压转换为+3V3 LDO (在 PCB 上)、这两个接地端都是 PCB 底部接地平面的公共接地端、并导致 LM94022报告负数字温度值。

    替换的 LM94022在接地引脚上测得2.9k Ω、新的一个8兆 欧姆电阻与高侧 LM94022相同。 负温度数字值是由 ANIx 输入引脚上的更高电压导致的。 它看起来 ANI-16 (引脚18)具有奇数电流、但测量的兆欧级范围很高、二极管压降接地为0.672v。 与用于高侧 LM94022的 ANI-9 (引脚123)的值几乎相同、Odly ANI-8引脚124旁边是一个有噪声的引脚、但不影响温度采样。
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    似乎电流从 ADC 开关的 ANI-16输入流出、因此 当 MCU/逆 变器  由 两  个隔离电位供电时! 这是  一个通过 LDO 降压+5V 然后+3V3的+24V 直流线性稳压器、具有一个隔离变压器绕组、该绕组与+80Vdc 未稳压变压器绕组分离、为逆变器供电。  即使  在+24V 开关电源 为 MCU 和直 流逆变器供电时、ANI-16也存在少量的电势差。

    在    PWM0换向期间、ANI-16电流似乎从引脚16流出、从而提高 LM94022传感器的读数。 两个 LM94022均由同一个专用3V3 LDO 稳压器供电。  MCU 专用+3V3 LDO 稳压 器也由由+24V 直流驱动的相同+5V 降压稳压器供电。   当逆变器在早期产生异常高的电压峰值时、最终会影响低侧 LM94022输出。  

    这似乎 导致   了低侧 LM94022内部2R9k 对地短路 、从而补偿  了在 PWM 换向 和双电源电势情况下最明显的 ANI-16流出的异常电流。  我们必须对 低侧 LM94022的公式进行补偿、因为它报告的样本比 高侧传感器(ANI-8)的样本要高一些、即使 使用 相同 的+24V 直流电源为 MCU 和逆变器供电。  ANI-16 电流  始终存在于同一 PCB 上、并针对各种其他问题进行了多种不同的 MCU 更换。   

      当逆变器换向时、样本会在低侧 LM94022上产生较低的温度值、否则 ANI-16始终 读取奇数采样电位! 对于  来自 INA240输出的电流样本、似乎类似的问题正在困扰 AIN-1、ANI-2、ANI-5、即使 最近在输出端放置 MMZ1608B 铁氧体之后也是如此。