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[参考译文] ADS8668:AGND/DGND/GND

Guru**** 1123190 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS8668, ADS8688
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/1114231/ads8668-agnd-dgnd-gnd

器件型号:ADS8668
主题中讨论的其他器件: ADS8688

您好!

我们使用的是 COTS 工业模块上系统、该板上有 ADS8668。 但是、我们无法获取它的内部原理图。  

在其引脚排列上、我可以看到模拟输入模拟 GND。 使用万用表查看时、模拟 GND系统中的整体 GND 具有连续性。

我们希望使用 ADC 输入来测量系统中的某些电压(例如电池、电容器电压)。 它不需要非常精确。  

中的模拟来自我们的 PCB、我们在 AGND DGND 之间没有隔离我们有电池 GND 连接整个系统 GND。 将电池 + 直接连接到模拟输入端并将电池 GND 连接模拟 GND 会造成什么损害(正如我在上面提到的、在使用万用表进行检查时、模拟 GND 已经与连接到电池 GND 的整个系统 GND 具有导通性)?  

谢谢  

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    您好,Sarunas,

    ADS8668的 AGND 不应与 ADS8668的 DGND 隔离、实际上、建议为 ADS8668的 AGND 和 DGND 使用实心接地层。 我不知道您的模拟输入是否实际连接到 ADS8668 (AIN_XP)的正输入端。 如果是、您可以将 BAT+连接到模拟输入。 如果系统 GND 连接到 ADC 的 AGN&DGND、您可以将电池 GND 连接到系统 GND。 确保 AIN_xGND  也被连接至 ADS8668的 AGN&DGND。

    如果您对 ADS8668有任何疑问、请告诉我、谢谢。

    此致、

    戴尔

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    感谢您的回复、这真的很有帮助。  

    系统由电池供电。 所有接地以 BATT GND 为基准。 在这种情况下、我还可以在 SOM 上看到 AIN_xGND 连接到 DGND 并连接到 BATT GND。 话虽如此、如果导线非常短、则无需光隔离器。 还是仍然需要隔离它们? 选项2会带来一些问题吗? 谢谢  

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    您好,Sarunas,

    我认为使用选项2没有任何问题。

    如果您需要隔离(光电隔离器)、并且您计划使用选项1、则必须为 BATT GND 和 ADC 接地使用单独的接地。  

    此致、

    戴尔

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    感谢您的帮助。 AIN-xGND 是否需要 在模拟输入之间连接一个电容器以进行去耦?

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    如果使用选项1,则如果 AGND 连接到 DGND (连接到整个系统 BATT GND),则不会有任何好处或提供任何隔离。 如果此时出错、请纠正我的问题?  

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    您好,Sarunas,

    该 ADC 具有一个集成模拟前端、每个通道上具有1Mohm 输入阻抗、因此无需放大器即可驱动。 通常放置一个 RC 滤波器、用于在传感器/源极和 ADC 输入之间进行滤波、请查看 数据表中的图124以及 ADS8688EVM 用户指南中的原理图。

    对于您的选项1、  

    • 如果 BATT GND 短接至 AGND 和 DGND、那么使用 光耦合器仅用于信号没有任何好处。 如果您希望保护 ADC 输入、可以设计保护电路。
    • 如果 信号使用光耦合器、并且 BATT GND 与 AGND 和 DGND 隔离、这有助于将它们完全隔离。 但是、请注意、该 ADC 无法对具有高共模电压的信号进行采样。

    此致、

    戴尔

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    非常感谢。 我已经了解了板载 ADS8688设计。 AGND 在一个点上被连接至整个系统 GND。 因此、我假设如果存在保护电路、仍然不需要光隔离?

    谢谢  

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    您好,Sarunas,

    我不确定您需要什么保护。 如果您要讨论电气过载(EOS)保护。 请参阅 高精度实验室 ADC - EOS 系列中的更多信息。

    此致、

    戴尔

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    您好 Dale、

    非常感谢您的回答和意见。 最后一个请求:您是否能够查看此接地概念并查看接地结构是否正确? AGND 在一个点上被连接至系统 BATT GND。 ADC 的输入通过连接器从其他电路板进入 AIN_1P、短线.AIN_GND 通过过孔直接连接到 AGND 接地层。 AIN 和 AIN_GND 之间的去耦电容器也已连接。  

     

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    您好,Sarunas,

    我看到了 R? 电阻器在 TVS 二极管之前使用、电阻器和 TVS 二极管是否用于过压保护? 关于接地、我看不到为什么 AGND_CONV 通过单点连接到 GND。

    此致、

    戴尔

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    您好 Dale、

    感谢您的回复! 是 R/TVS 用于过压。 不要看这些值、它们只是为了展示目的。 我的问题是、如果信号到达 AIN、并且 AGND 和 DGND 在一个点上连接到一个平面、AIN_xGND 是否可以直接通过过孔连接到系统 GND 平面、 或者必须将其连接到 AGND (即使 AGND 和 GND/DGND 仍然连接在一起)。 如果有道理、请参阅照片作为参考? 非常感谢。

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    您好,Sarunas,

    AIN_xGND 的电压电势应与 AGND 相同(<100mV)、我不知道 您的过孔与 AIN_xGND 的设计距离有多远、并且它可以通过长迹线进行连接。 如前一个 POST 中所建议的那样、 建议使用一个实心接地层、特别是对于 AIN_xGND、AGND 和 DGND、然后接地层可被短接至您的系统 GND。

    此致、

    戴尔

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    您好 Dale、感谢您的回复。 遗憾的是、我无法看到 ADS8668是如何在现成的计算机板上进行设计的。 但我知道 AGND / DGND/AIN_xGND 都已连接。 所有 PCB 均由一节电池供电并共用电池 GND。 我唯一的问题是、它们提供具有 AIN_XP 和 AIN_xGND 触点的连接器输出。 因此、为了避免 GND 回路、您是否建议 使用设置1设置2或 设置2?  不要仅仅为了演示而查看组件值。 感谢您的黄金耐心。  

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    您好,Sarunas,

    感谢您的澄清。 不幸的是,我不会向任何人推荐他们。 首先、由于 PCB 1和 PCB 2之间的接地环路较长、因此不建议使用设置2。 其次、设置1和3之间的唯一区别是 PCB 1 GND 上的电阻器。 平衡 RC 滤波器应放置在靠近 ADC 输入的位置、下面是 ADS8688数据表中的一个示例。

    此致、

    戴尔

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    感谢 Dale 为您的病人提供帮助。 我同意解决方案2上更长的电流环路。 如果不需要隔离、您会建议什么? 还是建议使用 隔离器? ADC 将监控一些电容器电压和电源轨。 那么 AIN_xGND 应该连接到哪里? 您是否仍会将该电缆布线到 PCB1并尽可能靠近 PCB GND? 让我们考虑平衡 RC 滤波器在输入附近存在。您会推荐什么? 谢谢。  

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    您好,Sarunas,

    如果需要 PCB 板1、请使用设置3、但将平衡输入 RC 滤波器移至 PCB 板2、并将其放置在靠近 ADC 输入的位置。

    此致、

    戴尔

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    Dale、您很乐意为您提供帮助。 我想最后一个问题。 如果电路板之间的电缆约为~40cm、但实际上并不需要精度。 我假设不需要用红色矩形标记的滤波器? 此外、您是否会将 TVS 与钳位二极管放在一起? 请参见随附的照片  

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    顺便说一下、您是否会建议缓冲 ADC、因为有来自其他电路板的电缆? 如果是、是否有 TI 推荐的 IC?  

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    您好,Sarunas,

    很抱歉因为周末而迟到了。 ADS8688在每个通道上集成了一个模拟前端(AFE)、其中包含一个 ADC 驱动器、因此无需使用运算放大器来驱动 ADC。 此外、每个通道的 AFE 中还包含15kHz BW LPF、因此任何大于15kHz BW 的外部滤波器都不会帮助滤除噪声、但串联电阻器将有助于限制输入电流、因此通常建议使用 LPF。 使用二极管(TVS 或肖特基二极管)取决于您的设计中是否存在过载或瞬态信号。 如果没有这种情况,就不需要额外的保护。

    此致、

    戴尔

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    您好 Dale、

    非常感谢您的观看。  我将在2个 PCB 之间使用选项3、AIN_xGND 导线将连接到另一个 PCB GND、接近测量点。  然后、您是否建议在其他 PCB 上添加截止频率为15kHz 的 LPF?  

    我想这是最后一个问题! 非常感谢您的帮助。  

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    您好,Sarunas,

    ADS8688设计不需要该器件、但如果您确实需要、也可以使用该器件。

    此致、

    戴尔

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    谢谢 Dale。 如果我要在 PCB 2上包含 LPF、那么它必须具有15kHz 的截止频率? 我刚刚收到了来自 SOM 板 ADS 端的原理图。 它包含平衡滤波器、因此我想 PCB2不需要滤波

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    您好,Sarunas,

    我不理解你的问题。 正如我说过的、ADS8688在每个通道上都集成了一个15kHz LPF。 您可以在 ADC 输入端使用较低的 BW RC 滤波器来滤除更多噪声、但是、与 1Mohm 输入电阻相比、较大值的串联电阻器可能会导致增益误差。 您也可以使用更高的 BW RC 滤波器、这不会因 ADC 的内部 LPF 而帮助滤除过多的噪声。

    此致、

    戴尔