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[参考译文] TMS320F28067:F28067 ADC 问题

Guru**** 2022120 points
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/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/628361/tms320f28067-f28067-adc-issues

器件型号:TMS320F28067

您好!

在这两个月内、我的一位客户在生产过程中遇到了多个 F28067 ADC 问题、涉及不同的产品。

在其电路板上、B0、B3和 B7被连接至 AGND。 在引脚 B0和 AGND 之间、有1K 电阻器。 B3和 B7连接在一起、10K 电阻器连接到 AGND。 B5通过寄存器设置被内部连接至 AGND。

这三个输入通道用于我自己的测试。 这是结果。

1) ADC 引脚电压:引脚 B0始终为0或1mV。 引脚 B3和 B7、大约为39mV。 它来自哪里? 我们是否需要分离 B3和 B7?

2) 2) ADC 偏移校准和精度。 我进行了多次测试、发现:  

2.1) ROM 中的 ADC 修整出厂值为0x0B、连续转换后、B0和 B5的 ADC 结果为2和3 (这些结果应该正确);B3为0x6B;B7为0x4E。 (这些错误)

2.2)使用新值0x1EB 校准 ADC 修整、在顺序转换后、B0和 B5的 ADC 结果始终为0 (虽然 ADC 结果为0、但这些应该是错误的。 我尝试手动更改修整、如0x1FB 或0x08、B0和 B5仍为0);B3为0x4C;B7为0x2E。 0x2E 表示37mV、这是实际引脚电压39mV。

2.1)和2.2)是冲突。 对于不同的修整值、不同的通道是正确的、其他通道是错误的。

3) ADC 通道间差异:从测试2)、我们发现 B3和 B7存在很大的差异、尽管它们是物理连接的。 如果将其更改为不同的 SOC、则结果大致相同。 或者 B3的结果大于 B7、或者 B7更大、或者它们非常接近。

有超过15个 F28067、它们有这些问题。

内部基准和外部基准都被尝试、结果是一样的。 总共15个 SOC。 检查 ADC 初始化代码时不会出现任何问题。

还有另一种情况、在另一种情况下、大约为5个 F28067。

除 SOC8外、所有 ADC 结果均良好。 如果将 SOC8设置为具有较长的采样时间、从7到10、结果可能会很好。

BR、Jordan

  • 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。

    [引用用户="Jordan Zhou ]1) ADC 引脚电压:引脚 B0始终为0或1mV。 引脚 B3和 B7、大约为39mV。 它来自哪里? 我们是否需要将 B3和 B7分开?

    ADC 采样保持电容器(Ch)显示在数据表中的这个模型中。  通道电容器可以在 SOC 之间承载电荷。  ACQPS 必须足够长、以便根据外部信号的源电阻(Rs)使通道电容完全充电或放电。  在 Rs 为10kΩ Ω 的情况下,ACQPS 需要非常大,以便在最坏情况下释放3.3V 的转移电荷--尝试最大支持的 ACQPS 值,看看它是否有用。

    [引用 user="Jordan Zhou ]2) ADC 偏移校准和精度。 我进行了多次测试、发现:  

    2.1) ROM 中的 ADC 修整出厂值为0x0B、连续转换后、B0和 B5的 ADC 结果为2和3 (这些结果应该正确);B3为0x6B;B7为0x4E。 (这些错误)

    2.2)使用新值0x1EB 校准 ADC 修整、在顺序转换后、B0和 B5的 ADC 结果始终为0 (虽然 ADC 结果为0、但这些应该是错误的。 我尝试手动更改修整、如0x1FB 或0x08、B0和 B5仍为0);B3为0x4C;B7为0x2E。 0x2E 表示37mV、这是实际引脚电压39mV。

    2.1)和2.2)是冲突。 对于不同的修整值、不同的通道是正确的、其他通道是错误的。

    3) ADC 通道间差异:从测试2)、我们发现 B3和 B7存在很大的差异、尽管它们是物理连接的。 如果将其更改为不同的 SOC、则结果大致相同。 或者 B3的结果大于 B7、或者 B7更大、或者它们非常接近。

    [/报价]

    为了获得正确的 ADC 结果、应该在 B3和 B7上修改 RS 和 ACQPS。

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    RS 已修改、没有任何改进。
    ACQPS 可以提供帮助。 一个问题是、如何定义正确的 ACQPS? 是否有任何规则?

    今天我做了一些其他测试、发现出厂偏移很好、但满量程增益很差。 无论内部基准还是外部基准、ADCREFTRIM 中的值都无法提供良好的增益。 以3.3V 为例、结果值仅为4027、而不是4095。 该增益在我们的数据表中是否正常?

    另一个问题、启用或禁用重叠、结果会有很大差异。 例如、ADC 引脚上的63mV、10 ACQPS、当重叠被启用时、ADC 结果为47;如果被禁用、结果为70。 当6个 ACQPS 时、结果是相同的73。 为什么?

    非常感谢。
    BR、Jordan
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    约旦

    应该可以对 ADC 输入引脚模型进行仿真、以确定 S/H 电容器稳定所需的时间。 对于1kΩ Ω Rs、一些良好的起始值为280ns、对于10kΩ Ω Rs、起始值为2.3us。

    如何提供3.3V 电源?  它是干净的低噪声源吗?  您能否捕获一系列转换以查看结果中是否存在噪声扩展?

    根据数据表、ADC 增益误差应小于您看到的误差:

    您能否确认 ADCCLK 为45MHz 或更低、并且软件配置正在处理 ADC 报告?

    Tommy

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    Tommy、

    感谢您提供信息。

    实际上、所有这些测试都完成了。

    1) 1)不同的 ACQPS 结果与不同的 ADC 结果。  

    B3和 B7被连接在一起、通过1K 到 AGND、不同的 ADC 结果值。 B4引脚的电压为63mv。 正确的 ADC 值应为78。

    2)电源比较清楚。 单个低功耗板与其系统分离。 USB 端口提供5V 电压。

    3) 3) ADC 数据保存在列表中、然后进行计算。 无噪声。

    4) 4)使用电流为45MHz。 还尝试了25.5MHz、没有改进。

    非常感谢。

    BR、Jordan

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    [引用 user="Jordan Zhou ]1)不同的 ACQPS 结果与不同的 ADC 结果。   

    B3和 B7被连接在一起、通过1K 到 AGND、不同的 ADC 结果值。 B4引脚的电压为63mv。 正确的 ADC 值应为78。

     [/报价]

    您是否有可为 Bx ADC 引脚共享的原理图以及如何提供 B4信号?

    [引述用户="Jordan Zhou ]2)电源非常清晰。 单个低功耗板与其系统分离。 USB 端口提供5V 电压。[/QUERP]

    对于3.3V 电源、我指的是用于测量增益误差的基准电压、而不是 VDDA 电源。

    [引用 user="Jordan Zhou ]3) ADC 数据保存在列表中、然后进行计算。 无噪声。[/quot]

    那么、所有的转换都大约是彼此的+/- 3 LSB?

    [引用用户="Jordan Zhou ]4)使用的电流为45MHz。 还尝试了25.5MHz、没有改进。[/QUERP]

    频率变化是否会改变 ACQPS 的行为?

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    您好!

    这是 ADC 引脚的 sch。 基准来自外部3.3V、而不是 VDDA。

    在列表中、所有转换都小于+/-3LSB。

    在25.5MHz 下、结果为重叠= 1:

    ACQPS=8、B3=22、B7=13、B4=78。

    ACQPS=10、B3=13、B7=8、B4=79。

    ACQPS=13、B3=3、B7=0、B4=74。

    BR、Jordan

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    约旦

    B3和 B7的2.3us 采样窗口将要求25.5MHz 时的 ACQPS 设置为58。 ACQPS 设置不足将导致 B3和 B7上的转换与之前的转换之间的串扰。

    B4上的 V_ISO_M 路径是什么样子的? 阻抗和带宽如何?

    如何测量增益误差?

    Tommy
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    Tommy、

    以下是2.3us 采样窗口的结果:

    1) 1)当 ADCOFFTRIM 在 ACQPS=6下进行校准时、为0x01FB。

    在 ACQPS=0x33时、B3和 B7的 ADC 结果为0。

    1) 1)当 ADCOFFTRIM 在 ACQPS=8下进行校准时、为0x0002。

    B3和 B7的 ADC 结果为 5、此时 ACQPS=0x33。

    B4的 sch 为:

    当在 ACQPS=8且 ACQPS=8采样窗口时计算 ADCOFFTRIM 时、B4的结果非常接近引脚64mV 的电压。

    增益大约为0.016156、对于4095、它大约为66LSB。

    BR、Jordan

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    约旦

    B3和 B7转换看起来要好得多、并且 ACQPS 稳定时间足够长。

    我们已经看到不同的 PCB 和(不太常见) ACQPS 设置可能产生独特的偏移误差的情况。  在这里、情况可能是这样。  如果需要、应该可以根据 ACQPS 设置创建偏移校正查找表、并使用软件对 ADC 转换进行后处理。

     V_ISO_M 上的2kΩ Ω 串联电阻器和10nF 电容器可能需要很长的 ACQPS 稳定时间(~200us)。  如果这是高带宽路径、则最好减小电容、以便节点对 ADC S/H 充电的反应更快。

    Tommy

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    Tommy、
    这是 ADC 问题吗?
    客户需要回复和解决方案。
    非常感谢。
    BR、Jordan
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    约旦

    我认为这与 ADC 偏移自重校准建议相关。

    使用与使用模式设置相同的 ADC 设置进行定期校准应提供要消除的偏移误差。

    Tommy

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    Tommy、
    我们将与客户一起处理 ADC 引脚的 RC。
    但是、根据我们的测试、失调电压重校准无法解决问题、因为我们进行了多次测试来更改 RC、但问题仍然存在。
    BR、Jordan