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[参考译文] ADS114S06:在0.03%至0.3%的误差之间切换、用于固定输入

Guru**** 2390330 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS114S06
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/1001540/ads114s06-switching-between-0-03-and-0-3-error-for-a-fixed-input

器件型号:ADS114S06

嗨!  

我们目前正在将 ADS114s06用于其中一种设计。  

写入和读回配置寄存器后、我可以说 ADC 与控制器之间的通信正常。 此外、当输入发生变化时、我们将获得适当的数据输出。

我们所面临的问题是、在备用 ADC 复位时、原始 ADC 值中的误差较高。

在50mV 的输入上、我们预计从 ADC 获得~20970、一旦我们得到20982、这是整个范围的合理0.03%误差。 但是、在循环通电或对 ADC 进行软件复位后、我们将获得21080范围内的值、误差为0.33%。 在执行几个电源周期或软件复位后、我们再次返回0.03%的误差、然后在电源循环/或 ADC 复位后、它将会出现故障、等等。

我们最初以为控制器存在一些问题、但在主循环中复位 ADC 后、我们发现 ADC 在这些值之间切换。

下面是 ADC 的原理图  

更多信息:
控制器以4.194MHz 的频率运行、而 SPI 通信以2MHz 的频率运行、尽管较低或较高的频率对解决该问题没有帮助。  
ADC 设置为连续转换模式、增益为32、低延迟滤波器、2KSPS、并使用内部基准和电流源。 也尝试使用单个短 ADC 模式、但也没有帮助。  

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    您好、Yash、

    我们经常看到这些类型的问题、因为电源重启的 POR 不完整。  可能会发生的情况是、当电源崩溃但某些电荷仍保持在器件内部时、某些器件引脚上仍然存在残余电荷(例如复位)。  我对复位引脚上的 RC 充电电路有疑问。  最好让复位引脚与电源一起拉高。  如果复位引脚也连接到微 GPIO、则低电平时间必须足够长、以便电容完全放电、引脚保持低电平数据表中给出的所需时序要求。  您可以尝试移除复位引脚上的电容器、以查看是否有改进。

    另一个潜在问题是电源上使用的铁氧体。  一般而言、建议不要在电源上使用铁氧体。  虽然铁氧体对于高频噪声滤波很有用、但增加的电感会导致 ADC 需要极短但电流更大的问题。  您可以尝试将铁氧体替换为0欧姆电阻器、以查看是否有改进。

    在向器件发送复位时、您是控制复位引脚还是发送复位命令?  如果您尚未尝试这两种方法、则可以尝试使用尚未尝试的方法、以查看是否存在任何差异。

    是否在启动后发出任何校准命令?  具体而言、您可能需要发出 SFOCAL 以在加电和复位条件之后移除任何 ADC 偏移。

    这些是我建议调查的领域。

    此致、

    Bob B

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    感谢 Bob、

    这是铁氧体磁珠的问题。 卸下固定的部件。

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    下面是温度与误差间的关系图、其中我们从28°C 至-35°C 的蓝色线、从-35°C 至80°C 的红色线、最后从80°C 变为环境黄色线。 您还有什么见解吗?

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    您好、Yash、

    我能想到的唯一一点是电路板上的水分可能会表现出这种行为。  根据测试环境中的湿度、冷却会在电路上产生霜、而热量会变为湿气。

    此致、

    Bob B

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    嗨、Bob、  

    首先、感谢您的持续支持。  

    我们发现了这个问题、我们最初认为电源电容值太低、无法使 ADC 正常工作。
    在更改电源电容器但没有任何效果之后、我们最终认为我们在 Vref 引脚上边缘放置了1uF 电容器。 因此、我们将其更改为更高的值。
    在此过程中、我们发现我们的汇编器拧紧了电容器的放置、0.1uF 电容器最终代替1uF 电容器、因此问题出在这里。
    显然、如果在 Vref 引脚上使用较低的电容值、基准(有时-尤其是在高温下)会开始振荡、并且由于电源的电流能力有限(<10mA)、IC 将开始将电源电压拉低。 由于我们无法在室中的高温下对电源轨进行示波、因此我们永远无法看到它的运行。 但我们通过有意提供一个低电容值电容器来确认这一点。 如果我们有较大的电流预算、我们就不会有这个问题。

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    您好、Yash、

    感谢后续行动和决议。  如果其他人看到类似的东西、希望这将对他们有所帮助。  ADS114S06数据表第9页的电气特性表显示了针对内部基准的电容负载稳定性范围。  最小负载为1uF、最大负载为47uF。  如果没有适当的负载、基准有可能会振荡。

    另一个重要电容器是 AVDD 和 AVSS 之间的电容器。  最小值为330nF、而不是更正常的100nF 旁路电容器。

    此致、

    Bob B