[参考译文] ADS1258：在连续转换模式下运行的稳定性问题

您好、Gary、

很明显、您在一个 ADS1258上使用32kHz 晶体、然后将来自该单个器件的 CLKIO 信号馈送到板上8个附加 ADS1258的 CLKIO 引脚-正确？

主器件的时钟信号如何输出到 ADC 的其余部分？ 每个器件是否有对称时钟信号路径？

布莱恩

您好、Bryan、

感谢您的及时响应。 是的、我们在每个 ADS1258上都有一个32kHz 晶体、但仅连接了一个(中间的一个)晶体。 其余部分连接到链中 ADS1258的 CLKIO 信号。

我们可以更改配置、以便 ADS1258驱动共享时钟线路、如果您认为这会更可靠吗？

我附上了共享 CLKIO 线路的图片以供参考。

再次感谢您的帮助。

Gary。

您好、Gary、

感谢您提供更多信息。 让我问一个澄清问题：您说每个 ADC 上都有一个晶体、但实际上只有一个 ADC 连接了晶体(让我们称之为 ADC1)。 然后、来自 ADC1上 CLKIO 引脚的时钟输出信号连接到其他8个 ADC、这就是它们获得主时钟信号的方式。 但是、您关于修改配置以便 ADS1258驱动共享时钟线的说法让我有点困惑-这不是您已经在做的？ ADC1是否驱动所有其他8x ADC 上的时钟输入？ 所以我不确定你会在这里更改什么、但也许我在你的解释中漏掉了一些东西。

我要说的是、有很多 e2e 线程涉及使手表晶体振荡、这两个线程最初都在启动时进行、然后在启动后可靠地进行。 我认为这可能是个问题、我们的一般建议是使用分立式时钟振荡器而不是晶体。 幸运的是、您似乎已经将所有 CLKIO 线路连接在一起、因此可以用晶体替代振荡器。 我让您来确定这对您的系统是否可行。

我也不确定 ADS1258的 CLKIO 输出的驱动强度。 我没有看到其他工程师使用过您的配置、因此我无法肯定地告诉您它是可以接受的。 我可以与我们的设计团队进行内部讨论、但可能需要几天的时间才能得到答案(仅限于设定的期望)。 在这条较长的布线上也可能存在噪声或一些其他干扰、从而在随机时间干扰时钟信号。 通过间歇时钟信号、ADC 可能会进入未知状态、该状态只能通过下电上电后恢复

此外、切换到 ADS1258-EP 不会解决任何这些问题。 我知道您在原始帖子中询问过这一点。

布莱恩

您好、Bryan、

感谢您的深入了解。 我们可能可以很容易地将振荡器插入电路中、因此可以执行此操作。 否则、我仍想知道是否可以使用 CLKIO 输出来驱动其他 ADS1258；我们选择此配置是因为它允许我们在没有外部振荡器的情况下同步所有 ADC (以避免 SPI 总线冲突)。

为了阐明我们可以"配置"此行为的方式：晶体通过0r 链路连接、以便我们可以在必要时重新配置电路板、并且我们有一个类似的可选电阻器来将 CLKSEL 拉高/低。 这意味着我们可以在一端驱动 ADC0上的振荡器、并通过 ADC8将其共享给 ADC1、而不是像目前那样共享给 ADC4 (共享给 ADC0-3和 ADC5-8)、但这不是我们可以在软件中更改的内容。 我的问题是、这是否是更可靠的信号路径。

请注意、不要将我们的所有组件都切换到 ADS1258-EP、因为我们目前拥有合理的 ADS1258库存！

谢谢、

Gary。

您好、Gary、

我可以查看 CLKIO 驱动强度问题、但正如我说过的、我将需要几天的时间。 我希望下周初对这一具体问题作出答复。

感谢您澄清时钟信号的配置方式。 我猜在可能的配置中、将 ADC 置于中心将是最可靠的。 您可以检查其他配置、但您只会在一个方向或另一个方向上添加到时钟布线长度。 但是、如果您确实执行了该实验、并且频率增加了故障、则可以更明确地得出时钟信号是问题的结论。

我将告诉您我从设计团队中发现的内容。 如果您的测试有任何新结果、请告诉我。

布莱恩

您好、Gary、

我们在内部讨论了该主题、您的用例对于 ADS1258来说似乎是合理的。 但是、由于性能取决于信号路径布局和布线、进而影响布线阻抗(匹配)、因此对于您的特定情况没有明确的答案。 也许有必要在主 ADC 的输出端添加一个时钟缓冲器、但是我必须将问题的答案推迟到 TI 的时钟和计时团队： https://e2e.ti.com/support/clock-timing-group/clock-and-timing/f/clock-timing-forum

如果需要、它们还应能够帮助使用合适的时钟振荡器。

请告诉我、您是否有更多详细信息来分享您可能尝试过的任何实验的结果。

布莱恩

您好、Bryan、

感谢您对此采取后续行动。

我们已经为外部振荡器更换了其中一个电路板上的晶体、这肯定会改善我们一直遇到的启动问题。 现有晶体需要~150ms 来生成干净的 CLKIO 输出、并且在上升时会产生一些噪声、这会导致其他 ADC 无法正确启动、除非先断电几分钟。

遗憾的是、这对我们在连续转换期间的稳定性问题没有帮助。 我们仍然看到 ADS1258停止随机响应 SPI、因为它们会持续运行几个小时。 我重申，当董事会首次召开时，他们连续工作了数周，没有任何问题。 这种行为不能比从一个 ADS1258生成时钟信号时更好-我们有一个板在使用旧配置的同一机架中运行、该配置在工作台上表现可靠。

您能想到我们可能看到的这些器件(或其他地方)的任何性能下降问题吗？ 通常情况下、同一个 ADS1258器件在最终全部放弃之前首先发生故障。

Gary。

您好、Gary、

您是否曾尝试用新器件替换故障频率更高的器件？ 或执行任何类型的 A-B-A 交换以查看故障是否出在器件或位置？ 鉴于时钟方案、布局问题当然可能会导致问题。

另一个要尝试的方法是启用每个器件上的所有晶体并移除器件之间的 CLKIO 连接、看看这是否会产生影响。 如果问题仍然存在、这可能排除了一些布局问题。

此外、在恢复发出的该信号后、是否有任何方法可以复位器件？ 您可以切换 RESET 引脚或发出 RESET 命令、还是需要对 ADC 进行下电上电以恢复？

布莱恩

您好、Bryan、

感谢您的这些想法-我们从最后一个开始、因为这是最容易测试的。

我们已将一些电路修补到 RESET 引脚、以便尝试在不进行下电上电的情况下进行恢复。 到目前为止、RESET 引脚尚未连接。

现在、我们强制将 RESET 设置为高电平(或低电平、以进行复位)、并发现器件现在看起来更加稳定。 我们需要做更多的测试才能确定、但您认为浮点复位是否会导致我们看到的不稳定？

Gary。

您好、Gary、

很高兴听到这个问题得到解决、这是一个(相对)简单的解决方案。

如果您对 ADS1258还有其他问题、请开始新的主题、我们将很乐意提供支持

布莱恩