[参考译文] ADS124S08：电源频率抑制

 Bob B、您好！  

客户再次更新了问题。

ADS124S08信号输入电路与 TI 参考设计一致。  AINP 和 AINN 分别使用10M 电阻器连接到3.3V 电源和接地。  测量信号时：

连接 热电偶时、热电偶信号输入端子的偏置电压为1.14V (不是理想的1.65V)。

2. 当热电偶断开连接时，测量 VINP 的电压(VINP 通过10M 电阻器连接到3.3V)，电压为1.73V (不是理想的3.3V)。

客户想知道 是否存在任何异常？

 3.热电偶信号、单通道连续采样、程序配置：

• 启用 PGA、PAG 增益设置为4 (最终信号增益：32 X 4)
• 采用 SIN3和全局斩波模式、数据输出速率为20sps、其他配置为默认配置

最终数据测量结果只能保持 mV 电平的精度、但无法满足10uV 电平的精度。 我是否可以知道 ADC 配置有问题？

客户连接的应用电路 diagrame2e.ti.com/.../6888.Thermocouple.pdf

谢谢、\

安妮

尊敬的 Annie：

似乎存在一些明显的泄漏电流。  泄漏电流可能来自以下几个来源：

• TVS 二极管
• ADC 泄漏和偏置电流
• PCB 和输入电流路径上的磁通残留

此时的重要问题是、所有 TC 输入是否都以相同的方式工作、或者只有部分输入显示了此问题？

要回答的下一个问题是、与未选择输入的情况相比、输入多路复用器选择了输入通道且正在进行转换的情况下、电压电平是否保持不变？

至于在各种条件(TC 连接和 TC 未连接)下提供的实际电压、电流不匹配。  通常、我希望在连接 TC 的情况下看到大约165nA 的电流。  下拉电阻器上的压降为1.14V、相当于114nA 而不是165nA。  这相当于大约51nA 的泄漏电流。  如果 TVS 二极管泄漏、则对于原理图中所示的二极管器件型号而言、这将是相当大的泄漏。  如果使用了不同的 TVS 二极管、那么我看到的泄漏电流为1uA 甚至更高。  因此、最好验证 TVS 二极管是否是问题所在、只需将其移除即可进行检查。

其中、我有一个计算问题、就是 TC 断开、输入端的电压为1.75V。  这意味着大量电流流经上拉电阻器、与连接 TC 时的情况相比、该引脚的泄漏电流要高得多。  因此、这种情况对我来说毫无意义。  为了作进一步分析，了解我在上面提出的问题的答案将非常有帮助。

此致、

Bob B

尊敬的 Bob：

1、所有 TC 输入的运行方式都相同

2. 拆下回路 TVS 管、测量结果不变。 未选择通道、TC 断开、测量电压为1.732V。  选择要开始转换的通道、TC 断开、测量电压为1.71V。

和

• (移除电路中的 TVS)使用万用表测量 TC 输入端子的上拉和下拉10M 电阻值为6.45M；
• 选择一个通道、断开差分信号线(断开连接到芯片的信号线)、重新测量10M 电阻值、测量结果正常：10M

谢谢、

安妮

尊敬的 Annie：

这是一个非常有趣的情况、对我来说有点难进行故障排除。  为了产生如此大的泄漏电流、需要在会导致电流流动的某个位置存在电压差。  例如、如果 VBIAS 意外启用、您会看到电流从上拉电阻器的源极流向1.65V 电压偏置。

电流可以流动的另一种情况是上拉电源电压为5V、但 AVDD 电源小于5V。  但是、考虑到布局、这似乎不可能。

我可以想到的最后一点是、如果输入连接到电源、而实际的 TC 电压电势高于模拟电源。

因此、要找到根本问题、需要进行大量的故障排除。

此致、

Bob B

 Bob B、您好！

客户移除了10M 电阻器、在芯片内部使用了偏执、测量结果不满意。  (输入是标准信号源、输入信号越大、采样误差值越大。  例如、 1mV 信号、测量结果为1.13mv、10mV 信号、测量结果为9.3mv) 测量结果类似于使用外部偏置电压。

软件执行：

①Reset 芯片->②Register 选择通道->③Enable 内部增益，配置4倍增益(最终增益结果32 X 4=128)->④Configure 数据输出速率至20sps，启动 SIN3滤波器和全局斩波->⑤Enable 连续转换，其余寄存器为默认配置。  ADC 采样配置是否存在问题？

可能已找到泄漏电流路径。 测试方法如下：

断开输入信号通道 ADC 的通道(断开位置在无源滤波器电路和 ADC 之间)、测得的 TC 断开电压为1.73V、这可能表示泄漏电流不流入 ADC。  这是如何导致 ADC 采样不准确的？  如果不是硬件问题、上述软件配置是否存在任何问题？

谢谢、

安妮

尊敬的 Annie：

这是非常有用的信息。  如果您将标准外部电压源连接到模拟输入、则该电压源很可能连接到标准交流电源插座。  信号源的接地与 ADC 的接地之间的关系在 ADC 上输入电压的实际值的确定过程中起着重要作用。  我已经看到源之间共模电压差高达40V。  这是因为交流电源转换为直流电源。  因此、电压源的+和-输出实际上需要相对于 ADC TC 输入浮动。  这最好通过电池电源来实现。  这是 TC 校准器常用的方法。  

实际的 TC 是一个独立的浮动电压源、其中两种不同金属的结会产生电势。  TC 电压必须处于 ADC 的输入范围内、这就是将 TC 电压置于大约(AVDD-AVSS)/2下实现上拉和下拉电阻的原因。  

ADC 的输入限制与 PGA 设置有关。  如果增益为32、则输入限制为 AVSS + 0.15V + 15.5*|VinMax|的最小绝对电压和 AVDD - 0.15V - 15.5*|VinMax|的最大输入电压。  假设 K 型 TC 的最大输入电压(VinMax)为20mV。  这将要求绝对输入电压介于2.84V 和0.46V 之间。

1.73V 在该范围内、但0V 不在该范围内。  输入上的0V 如何？  在这种情况下、交流供电直流电源的问题可能会成为一个问题。  如果存在电流将通过外部直流源灌入的路径、AINN 上的输入可以变为0V。  使用 PGA 的0V 输入将产生误差、因为 PGA 无法驱动至电源轨。  输入信号越大、出现的误差越大、误差将是非线性的。

很可能会有一些小的泄漏源、但您希望最大限度地减少泄漏、并确保所用的测试方法遵循电路设计。

此致、

Bob B