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[参考译文] ADS1262：ADS1262负电源接地短路、无法自动恢复

admin

Guru**** 2391395 points

Other Parts Discussed in Thread: ADS1262

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/1137059/ads1262-ads1262-negative-power-short-to-ground-and-couldn-t-automatically-recovered

器件型号：ADS1262

你(们)好

这是支持机器翻译的 FAE、您能就以下问题向他们提供帮助吗？

它们使用正负电源方案(如下图所示、AVDD 连接到+2.5V、AVSS 连接到-2.5V)、然后当系统立即连接到大型负载时、它将导致+2.5V 和-2.5V 的短暂压降、然后 ADS1262芯片将无法正常工作。

进一步验证、确认问题是-2.5V、即人工短路+2.5V 电源、ADS1262可以在短路被提起后立即恢复工作、但当-2.5V 短路时、芯片无法正常工作。此时、我们可以人工重置 ADS1262 (降低20英尺)、无法恢复正常。
实际上、在正常+2.5V 和-2.5V 电源情况下、ADS1262被人工复位(20英尺下拉)、然后芯片无法正常工作、这种现象与-2.5V 短路完全相同(DOUT 引脚输出周期将变为20Hz、如下图所示)。

其他一些 AD 芯片已经过验证、但它们都由单电压供电(AVSS 连接到 GND)、无论 AVDD 如何短路、它都可以在短路后立即自动恢复正常运行。

该项目的要求是、即使 AD 电源短暂中断或短路、AD 也能正常工作、而无需在发布后重新启动系统(以前的产品已经能够满足此要求)。

问题是：负电源电压下降或短路后、为什么会出现 AD 操作异常、并且无法自动恢复、而正电源电压下降或短路不会出现此类问题？为什么人工复位不仅不能解决问题、还会导致相同的异常？这个问题的解决办法或规避办法是什么？

我已经让 MT 的工程师 Chen 参加这次讨论、因为我将在下周休假、并将限制查看电子邮件。

提前感谢您的支持。

艾琳

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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尊敬的 Irene Qin：

有一些问题、因此我们可以帮助诊断此问题：

您能否提供电源原理图、以便我们了解如何生成+/-2.5V 电源？
什么是"大负载"(信号幅度等)
负载是如何瞬间连接到 ADC 输入的？负载和 ADC 之间是否有开关？
什么是"+2.5V 和-2.5V 的短降"？您能解释一下电源压降的程度以及持续时间吗？示波器快照会很有帮助

布莱恩

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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尊敬的 Bryan：

1.关于电源原理图， Irene 在回到办公室时会将我们的 AD 选件板 SCH 转发给您。不允许将其粘贴到此处。

2.“大负荷”是指重负荷。 +2.5V 和-2.5V 由+5V 和-5V 通过两个 LDO 生成、 +/-5V 是称重传感器的激励电压。称重传感器的数量可以是1到16 、因此重负载意味着许多称重传感器连接到+/-5V，、例如16个单元。应，的是、16个负载单元同时连接、因此在连接时将产生一个大于10A μ A 的大瞬态电流（请参阅下图)。

3. 负载单元和 AD 选件板之间没有开关，负载单元电缆通过 SCH）第4页的插头（J5连接到 AD 选件板。插入将导致 ADS1262的异常工作。

4. 对于 "+2.5V 和-2.5V"的短压降，、插入称重传感器电缆时请参阅下图。

这个问题的关键点是：为什么+2.5V 对地短路时、ADS1262可以在短路被移除后立即恢复正常运行、但在短路被移除后、ADS1262无法正常工作、而在-2.5V 对地短路时？此故障将100%发生。也许您可以在演示板上验证它。

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Yongli Chen、

感谢您提供这些附加信息、它有助于我们缩小可能导致此行为的问题。我将看到我是否可以在 EVM 上重新创建此行为。

如果您想离线与我共享原理图、可以将鼠标悬停在我的 e2e 用户名("Bryan Lizon86")上并选择"请求友谊"。这将允许我们通过私人消息进行通信、您可以在其中共享原理图。或者，如果你想等到 Irene 回来，那也是很好的

另一个问题：将-2.5V 电源短接至接地、然后移除短路后、-2.5V 电源恢复正常。但是、即使您切换 RESET 引脚、ADS1262也无法正常工作。在这些条件下、是否可以执行任何操作来使 ADC 正常工作？您可以对系统进行下电上电吗？换句话说、如何使 ADC 退出此"卡住"模式？

布莱恩

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Bryan、

我已通过私人消息向您分享了我们的 AD 选件板的原理图。

到目前为止、我已经找到了两种方法来使 ADC 脱离这种"卡住"模式：

(1)重启系统(冷重启)。

(2)在选件板上重置 MCU (我将 SCH 第1页上的 R108短接至接地大约一秒，然后 ADS1262可以正常工作)。

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Yongli Chen、

再次感谢您发送原理图。

我错过了艾琳原来的帖子中的一些内容：

[引用 userid="516390" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1137059/ads1262-ads1262-negative-power-short-to-ground-and-couldn-t-automatically-recovered ]实际上、在正常+2.5V 和-2.5V 电源的情况下、ADS1262被人为复位(20英尺下拉)、然后芯片无法正常工作、这种现象与-2.5V 短路完全相同(DOUT 引脚输出周期将变为20Hz、如下图所示)。[/引用]

切换 ADC 上的 RESET 引脚时、可以看到这种相同的行为、这一点很有意思。让我们更深入地探讨一下这一点：

我在您的网络"ad_reset"上没有看到上拉电阻器-您有一个、但我错过了吗？或者、您在复位时是否没有上拉电阻器？

如果复位时没有上拉电阻器、我认为一旦切换引脚、器件就没有完全退出复位状态。根据您发送的示波器屏幕截图、ADC 数据速率更改为20Hz (默认数据速率)。假设您使用的数据速率不是20Hz、这意味着器件已成功复位。但是、似乎有很长的距离(20英尺？) 控制器之间的电压。在 MCU 上切换此引脚后、可能没有足够的驱动强度返回高电平复位。这也是为什么复位 MCU 允许 ADC 恢复正常运行的原因、如果这是 ADC 电源问题、这种情况将无法正常运行。

我建议查看示波器上的 ADC 复位引脚、看看在您尝试切换此引脚时会发生什么情况。如果器件未正确复位、即切换低电平进行复位、然后切换高电平以释放复位、我会在 ADC 的 RESET 引脚上添加一个上拉电阻器以达到+3.3V、并查看这是否会改善问题。您还可以考虑添加 IO 缓冲器以提高驱动强度

为了进行完整性检查、我尝试缩短 ADS1262EVM 上的电源、请参阅下面的示波器截图。我无法再现您看到的行为。相反、ADS1262也在 AVSS 短接之前和之后一样工作。我检查了多个输入电压、增益设置和数据速率、它们的工作原理相同(之前和之后)。

布莱恩

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Bryan、

由于论坛的维护和中国国庆节假期，答复较晚。

首先、"20英尺"表示引脚20、这是一个错误、与这里的距离无关。 “pin”和“foot”对应于同一个中文字符，即

原因。

然后、我尝试分别在 RESET (引脚20)和 CS (引脚10)信号上添加20K 上拉电阻、但无法解决此问题。示波器波形如下：

(C2/蓝色---- 2.5V， C3/红色----复位， C4/绿色---- DOUT)

由于无法在 ADS1262EVM 上重现此行为、因此我们的设计必须存在此问题。问题是否可能是由任何寄存器的设置引起的？

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Yongli Chen、

感谢您澄清先前的评论

您发送的示波器屏幕截图显示复位引脚始终处于高电平。切换复位时会发生什么情况？您能否包含显示此行为的波形？从您之前的帖子中、当您切换复位时、设备似乎停止工作。

布莱恩

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Bryan、

我在10月6日向您发送的示波器照片是“toggle -2.5V”。请参阅下面的“切换重置”图片。从这些示波器屏幕截图中可以看出、当复位切换到 GND 时、所有电源(AVDD -+2.5V、AVSS --2.5V、DVDD -+3.3V)都能正常工作、但 DOUT 显示器件已停止工作。

+3.3V、-2.5V、RESET 和 DOUT

+2.5V、-2.5V、复位和 DOUT

-2.5V、RESET、CS 和 DOUT

-2.5V、复位、CS 和 DOUT 放大

另一个"toggle -2.5V"示波器截图、显示了相同的问题。

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Yongli Chen、

现在、我对实际问题是什么感到困惑。

在示波器屏幕截图中、您切换复位、ADC 看起来工作正常：DRDY 引脚以大约默认数据速率(20SPS)切换、这意味着 ADC 正确解读复位引脚上的活动、并指示数据已按预期准备就绪。在您发送的最后一幅图像中，即使您*不*切换复位引脚，也会发生同样的行为。

在所有情况下、我都看到、如果您关闭其中一个电源(基本上就是这里发生的情况)、ADC 会像我预期的那样工作。您期望看到什么行为？

布莱恩

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Bryan、

我的问题是：当+2.5V 对地短路时、ADS1262可以保持正常工作(DOUT 以1200Hz）的速率继续输出数据、但当-2.5V 对地短路时、 ADS1262将异常工作((DOUT 首先没有数据输出、然后以20Hz 的速率输出)。 +2.5V 接地短路和 -2.5V 接地短路之间的差异？

+2.5V 接地短路（C2/蓝色--+2.5V， C3/红色--DOUT）：

- 2.5V 对地短路(C2/蓝色-- -- 2.5V， C4/绿色---- DOUT)：

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Yongli Chen、

感谢您澄清问题所在。从之前的帖子中我印象中、ADC 根本不工作、或者在 AVSS 短路后没有响应。我现在知道、问题只是当 AVSS 短路时 ADC 复位、这不是您想要的行为。

但是、我必须问：如果您的电源崩溃、您为什么要 ADC 保持运行？无法保证 ADS1262仍能正常工作、或在电源短路时寄存器将保持其值。我想、当这种情况发生时、您需要重置 ADC、因为您不能相信寄存器设置或输出数据是有效的。为什么要这样操作系统？

我将继续研究此问题、尽管尝试重现此问题可能需要一些时间、如果成功、请从设计团队获取有关此处所发生情况的反馈。感谢您在我们为您解决此问题时的耐心等待。

布莱恩

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Bryan、

请查看我的以下回复。

[引用 userid="204916" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1137059/ads1262-ads1262-negative-power-short-to-ground-and-couldn-t-automatically-recovered/4364078 #4364078"]我现在知道问题只是当 AVSS 短路时 ADC 复位，[/quot]

我不确定该问题是否可以定义为“当 AVSS 短路时 ADC 复位”，因为从示波器短路，RESET 信号在-2.5V 短路时工作良好(__LW_AT__保持高电平)。但从 DOUT 输出来看、行为确实与 ADC 被复位相同。

[引用 userid="204916" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1137059/ads1262-ads1262-negative-power-short-to-ground-and-couldn-t-automatically-recovered/4364078 #4364078"]如果您的电源崩溃、您为什么要 ADC 继续运行？[/quot]

一些使用其他 AD 芯片的产品已经过验证、无论 AVDD 是如何短路、都可以在短路消除后立即自动恢复正常运行。唯一的区别是这些 AD 芯片全部由单极(AVSS 连接到 GND)，供电、但电流项目由双极(AVSS 连接到-2.5V)供电。

我们当前项目的要求是、即使 AD 电源由于突然增加的重负载或发生短路而瞬时掉电、AD 芯片也应该正常工作、而无需重新启动系统。这是我们产品系列的优秀基因、我们不能放弃这一代。所有以前的产品都可以满足要求。

[引用 userid="204916" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1137059/ads1262-ads1262-negative-power-short-to-ground-and-couldn-t-automatically-recovered/4364078 #4364078"]ADS1262仍能正常工作、或在电源短路时寄存器将保持其值无法保证。 [/报价]

当 AVDD 对地短路时、ADS1262可以保持正常工作、但当- 2.5V 对地短路时、ADS1262将会异常工作。为什么？我认为所有寄存器都应该由 DVDD (+3.3V)供电、与 AVDD 和 AVSS 无关？

[引用 userid="204916" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1137059/ads1262-ads1262-negative-power-short-to-ground-and-couldn-t-automatically-recovered/4364078 #4364078"]我想您会希望在此情况发生时复位 ADC、因为您不能相信寄存器设置或输出数据是有效的。为什么要这样操作系统？[/quot]

这只是一个尝试，不在乎。真正需要的是、当 AVSS 短路消失时、ADC 和 MCU 可以恢复正常数据传输、就像 AVDD 的行为一样。

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Yongli Chen、

感谢您的反馈、让我澄清一下：ADS1262上电复位(POR)在电源崩溃时触发(请参阅 ADS1262数据表中的第9.4.10.1节)。因此、这与 RESET 引脚无关、它与电源降至 POR 阈值以下时激活的内部 POR 电路有关(请参阅表9-30)。

因此、在您描述的情况下、ADC 复位的原因很有意义。此外、这应该是预期的行为-我不清楚为什么在 AVDD 接地短路时 ADS1262没有复位。我尝试在 EVM 上复制您的系统、并看到以下行为：

AVDD =+2.5V、AVSS =-2.5V
- 当 AVDD (+2.5V)对地短路时、ADS1262 POR 电路不会触发
- 当 AVSS (-2.5V)对地短路时、ADS1262 POR 电路确实会触发、ADC 复位
AVDD =+5V、AVSS =接地
- 当 AVDD (+5V)短接至接地时、ADS1262 POR 电路确实触发、ADC 复位

我知道您在之前的帖子中提到、当您使用单极电源(+5V)时、ADC 未复位。但是、这不是我在 ADS1262EVM 上看到的行为。

我将进一步研究这个问题，尽管这可能需要几天的时间。但是、我要重申、您应该期望 ADS1262在电源短路时复位。

布莱恩

0 admin 2 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Bryan、

今天、我花了一些时间做一些进一步的研究。有两个信息可与您共享。

(1)当 AVDD (+5V)接地短路、触发 ADS1262 POR 电路以及 ADC 复位时、我将系统的 AVDD 从+2.5V/-2.5V 更改为+5V/GND。该行为与您在 ADS1262EVM 上看到的行为相同。

(2)我测量了另一个使用 AD7195的产品、AVDD 被+5V 和 GND 引脚、当 AVDD (+EXC)接地短路时、DOUT (MISO)的行为如下、我们可以看到 POR 电路没有触发。

0 admin 2 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Yongli Chen、

另一个需要考虑的因素是电源上的电容值。我在测试中注意到、无论我尝试以多快的速度降低电源电压、ADC 上的去耦电容器始终会产生一些延迟。对于较大的电容、例如10uF、电压从电容器完全放电以及 POR 跳闸需要几毫秒的时间。因此、如果电源上的瞬态足够短、ADS1262 POR 将不会跳闸。如果瞬态持续数十毫秒、POR 几乎肯定会跳闸。 POR 电路的重点是确保在电源崩溃时 ADC 处于已知状态。

电源崩溃的另一个问题是这如何影响模拟输入电压与电源。如果 ADC 模拟输入电压在某种程度上大于电源电压、则可能超出绝对最大额定值(其中 AIN < AVDD +0.3V)。由于您的系统中有多个电源 IC、我认为这组条件可能会在瞬态通过系统传播时发生。您是否能够生成独立电源来为传感器供电？这样、如果电源崩溃、则不会影响敏感 ADC 电路的运行。我强烈建议您将此作为一种选择。

我在 AD7195数据表中没有找到任何 POR 电路的信息、因此我不清楚它何时/如何触发(上电时除外)。如前所述、POR 电路的重点是确保在电源崩溃时 ADC 处于已知状态。您是否要承担这一风险由您决定。

布莱恩

0 admin 2 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Yongli Chen、

另一个想法是：如何计算耗材崩溃时所获取的数据？如果在此期间 ADC 继续采样、则如果电源、输入、基准等全部崩溃、则必须丢弃此数据。但是、您永远无法确定 ADC 何时再次提供良好的数据、因为您无法假设您所读取的数据是由于输入发生变化或电源问题所致。

在这种情况下、我认为 POR 非常有用、因为 ADC 保持复位状态、直到电源稳定。然后、您知道 ADC 已准备好再次提供良好的数据、您可以将 ADC 重新初始化为所需的配置设置。

布莱恩

0 admin 2 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Bryan、

非常感谢您的详细说明和建议、这对我们非常重要。我们将根据您的建议并结合项目的实际情况进行一些改进。如果有好消息、我会告诉您。

0 admin 2 年多前

TI__Guru**** 2391395 points

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您好、Yongli Chen、

很好、很高兴我们能提供帮助。如果需要其他东西、请告诉我们

布莱恩