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[参考译文] ADS8686S：AINxGND 超出建议运行条件时的行为

admin
Guru**** 2766675 points

Other Parts Discussed in Thread: ADS8686S, ADS9324

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/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1617416/ads8686s-behavior-when-ainxgnd-exceeds-recommended-operating-conditions

器件型号： ADS8686S
主题中讨论的其他部件： ADS9324

您好：

我正在评估 ADC 的差分模拟输入、并对 AINxGND 由输入网络引起的瞬态有疑问。 数据表的主要规格为：

  • 绝对最大额定值：

    • AINxP 和 AINxGND 至 AGND：±15V

  • 建议运行条件：

    • AINxGND 到 AGND：±0.3V

    • AINxP 到 AGND：取决于所选的输入范围

ADC 输入端应用了一阶低通滤波器。 考虑到源电压快速转换的情况、例如从 0V 到 5V IN ~1µs（高 dv/dt）、滤波器会导致 AINxGND 暂时超过建议的±0.3V 限值、AINxGND 最高可达~2.5V

image.png

我的问题是：

  1. 当 AINxGND 超出建议的工作范围时、ADC 的一般行为是什么？ 是否存在功能错误或器件应力风险？

  2. 在所述的特定瞬态场景中、预计会对 ADC 运行和精度产生哪些影响？

  3. 当电压压摆率相对于滤波器时间常数较高时、传统 RC 低通滤波器是否合适？ 如果没有、您会建议进行哪些修改？

我特别感兴趣的是 ADC 在这些条件下的内部响应机制、潜在的闩锁或转换错误。

感谢您的指导。

此致、
Alexander

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    TI__Guru**** 2766675 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。

    尊敬的 Alexander：

    感谢您的帖子和耐心,因为我们昨天在美国度假。 请问您评估 ADS8686S 的应用/项目是什么类型？ 我想提一下、我们刚刚发布了新一代 16 通道 ADC： ADS9324。 它与 ADS8686S 类似、但封装更小、并在所有信道上提供真正的同步采样。

    要回答您的问题：

    将电流限制在 10mA 可能会随着时间的推移减缓对器件的损坏。 总的来说、我们建议使用外部保护来避免违反绝对最大规格。 如果违反规范、我不能说 ADC 功能会发生什么具体情况、只是它的性能可能超出规格并最终导致永久性损坏。 让我回到您的问题 3。

    在这种情况下、ADS9324 可能更适合您的应用、因为输入为差分输入、AINM 和 AINP 可以承受更大的电压。

    此致、

    Samiha

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    TI__Guru**** 2766675 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。

    尊敬的 Samiha：

    感谢您的答复。

    该 ADC 正在针对涉及快速瞬态信号的航天应用进行评估。 在此阶段、重点是确保输入网络在高压摆率条件下进行精确采样和可靠运行。

    遗憾的是、在工程的当前阶段、无法再更改 ADC。

    在所述的应用中 不会超过绝对最大额定值 。 然而、在快速瞬变期间、AINxGND 可能会暂时在建议的±0.3V 范围之外运行、同时仍保持在绝对最大限值范围内。

    您能否澄清一下、在这种情况下、预期的功能效应是什么？
    具体来说：

    • 在此类瞬变期间、预计转换精度会下降吗？

    • 如果器件在建议范围之外但严格在绝对最大额定值范围内运行、是否存在长期可靠性下降的风险？

    • 在这些条件下、闩锁效应或内部保护传导机制是否可能发生？

    关于输入网络：
    我正在查看可能的修改、以确保 AINxGND 在快速转换事件期间保持在±0.3V 范围内。  请查看以下原理图并确认其适用性。

    感谢您的支持。

    此致、
    Alexander

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    TI__Guru**** 2766675 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。

    尊敬的 Alexander：  

    我明白了！ 如果超出 AINxGND 的工作范围、集成输入级放大器的 CM 范围将超出范围、导致输入饱和、这将导致不正确的输出代码。 只要处于绝对最大规格范围内、器件就不会长期降级。 因此、您也不会看到任何闩锁问题。 如果您可以确定在这些瞬态期间某些输出样本不正确、则可能无需 额外的输入电路。 只要不违反绝对最大规格、ADC 就会受到保护。  

    关于输入电路、我看不到这如何将 AINxGND 的输入限制为+/–0.3V？ 如果您希望始终保持在工作范围内、或许可以改用 TVS 二极管/钳位？ AINxR1 有助于实现 AINxP 和 AINxGND 之间的阻抗匹配、从而更大限度地减少失调电压误差 R2=。  

    此致、

    Samiha