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[参考译文] ADS1220：极端噪音

admin
Guru**** 2390755 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1220

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/1093039/ads1220-extreme-noises

部件号：ADS1220

我在使用ADS1220时遇到了噪音问题。

我将ADS1220 ADC和GSM模块放在同一个多层板上。 当GSM开始传输时，ADS1220的测量值开始 充气。

为了减少 问题数量，我现在只分析内部温度测量值，但温度和模拟输入的问题相同。

温度测量值 为20 SPS，正常工作模式，连续转换，温度传感器已启用，内部2.048 －V参考， 同时50 Hz和60 Hz抑制。 读取前检查DRDY引脚。

当GSM传输且用户将天线移向模块时(取决于位置和周围环境)，在 整个传输过程中，温度测量值将增加约4oC。  

DVDD和AVDD 与0.22uF电容器分离。 DVDD/AVDD和DGND/AVSS通过0.1uH 0805 电感器连接。 CLK连接到DGND且AIN3浮动。 AIN0/1具有抗锯齿RC滤波器47uF - 200Ohm，并通过电容器10pF/33pF/2.2nF与GSM噪声分离。 电源本身在GSM模块附近紧密分离，当GSM天线位于相反方向时，不会产生噪音，因此这不是一般的电源问题。 如果我将AIN0 和AIN1针拧紧，噪音仍然存在，因此 它不是外部感应的噪音。

它看起来噪音是在ADS1220 (封装TSSOP16)内部感应的。 我还能做些什么来减少噪音？

当我测量AVDD-AVSS上的电压时(每次，不仅仅是在GSM传输时)，我观察到DVDD/DGND上不存在的每2秒的电压峰值。 是预期的吗？

读数示例(每200毫秒每行一个读数)：

读取转换为oC值的值
23.15.625万 741
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23.18.75万 742
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23.50万 752
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23.96.875万 767
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25.21.875万 807
25.37.5万 812
27.25万 872
27.6.25万 866
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27.46.875万 879
27.25万 872
27.28.125万 873
27.25万 872
27.25万 872
27.6.25万 866
26.87.5万 860
23.71.875万 759
23.62.5万 756
23.65.625万 757
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    TI__Guru**** 2390755 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。

    Michal，

    PCB布局和设计中可能有许多因素会影响ADC系统对来自GSM的RFI的敏感度。  我将在下面列出一些一般原则，但可能有必要检查PCB布局以真正优化您的系统。

    1. 我要考虑的第一件事是使用连接DGND和AVSS的0.1uH电感器。 我在许多情况下都看到，使用电感器或铁氧体将DGND连接到AGND可能会导致重大问题。  这部分是因为在两个平面之间流动的任何电流都会在电感器上产生瞬态GND反射。  我建议您尝试用零欧姆电阻器替换电感器。 (附件第1页)
    2. 所有数字和模拟信号轨迹下面都有一个连续的GND平面，这一点很重要。 如果信号轨迹下方的GND返回路径中存在分割或槽，则会在返回电流中造成不连续性。  这可能是排放和磁化率的问题，因为此结构类似于天线。  (附件第2和第3页)。
    3. 应用于低带宽设备的射频干扰频率通常比设备的带宽大得多。 因此，RF信号实际上不是被测量或别名。  而是通过内部二极管整流RF信号并转换为DC信号。  您可能会认为抗锯齿滤波器应将RF信号最小化，因为它的截止频率远低于RF频率范围(在您的情况下为16.9Hz)。  它不阻止射频信号的原因是电容器具有寄生电感(ESL)，这使得滤波器在高频下不起作用。  (附件第4页)。  某些类型的电容器具有较低的ESL，您应该检查电容器数据表，看看是否可以找到更好的高频电容器。  此外，某些特殊的X2Y电容器设计用作EMI滤波器。  以下是显示GSM过滤器之一的视频链接 。https://www.youtube.com/watch?v=8TWXCVbBTcc
    4. 尝试保持所有模拟信号差分，并使迹线保持短且对称。
    5. 一种很少使用的方法是将GND平面放置在外层，以便它们可以屏蔽内层信号轨迹。 我认为在高EMI环境中，这可能是个好主意？
    6. 您使用的是顶层还是底层的GND？ 如果是这样，您需要确保浇注在多个点使用通孔连接到内部GND平面。  (请参阅附件第5和6页)

    我希望这些提示能帮助您优化您的设计。  下面是我在评论中提到的一个附件。

    艺术  

    e2e.ti.com/.../ads1220-emi-tips.pdf

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    TI__Guru**** 2390755 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。

    您好 ，Arthur：

    感谢您的详细快速回复。

    我用  零欧姆电阻器替换了连接DGND和AVSS的0.1uH电感器，但测试没有显示出很大的改进。

    PCB I的设计应用了大部分EMI 准则。 我的内GND为实心，带有多个通孔，但(D) GND和AGND是分开的。  DVDD和AVDD也在内层上分开。  下面是我的内部电源层的示例视图(VDD和GND大部分是相似的- IC  的多个导通孔用于电路板，没有撕裂)。 您认为在下 一个PCB布局中，我们是否应该应用实心GND，而不分割为(D) GND和AGND (如 附件第1页所示，右图所示)？ 您认为我们应该在内部层上应用分离的DVDD/AVDD，还是 在 内层上固体化(实际上没有任何VIA连接)，并在 顶层建立与AVDD的唯一连接？  

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    TI__Guru**** 2390755 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。

    Michal，

    1.是的。  我建议在AVSS和GND两种情况下都使用实心GND平面。

    2.我认为没有必要将AVDD和DVDD连接到一个实心平面。

    3.感谢您的布局。  您能提供更多细节吗？  您的模拟输入是如何路由的？  数字信号的传输位置。

    4."如果我将AIN0 和AIN1针拧紧，噪音仍然存在，因此 它不是外部感应的噪音"的含义是什么。  您是否说您缩短了输入AIN0和AIN1？

    5. 您能否详细介绍GSM天线？  如何调整天线 的位置"GSM天线与方向相反，无噪音"

     射频噪声通常会通过 模拟输入，参考输入，电源，GND，数字输入， 或直接插入管芯。   在你的原始帖子中，你提到你认为它可能直接进入了死。  您是否考虑过将ADC置于 GSM的PCB的对面？  我不知道这是否适用于您的设计，但GND平面将充当RF噪声的屏蔽层。

    此致，

    艺术