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[参考译文] ADS7952:电源序列要求导致器件偶尔丢失第一帧中的 SDI 数据?

Guru**** 2535750 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS7952

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/859177/ads7952-power-sequence-requirements-causing-devices-to-occasionally-miss-sdi-data-in-first-frame

器件型号:ADS7952

您好!

我们有一个包含两个 ADS7952SDBT 器件的电路板、在大约每10块电路板上、我们有时会在加电后立即遇到一个或两个 ADC 的错误。  在其余电路板上、尽管多次尝试触发此故障、但似乎从未发生过。

我们已将故障模式缩小到器件无法始终正确处理第一帧 SDI 上的数据。  在上电后的第一个帧中、我们进入:手动模式、选择通道10和2xVREF 输入范围。  我们在 SDI 上对帧2和3重复这些相同的数据。  在第3帧中、我们期望 SDO 上返回通道10的数据以及所选通道编号。  在某些情况下、ADC 在此帧中返回通道编号0。  在其他情况下、ADC 正确返回通道编号10、但它返回的 ADC 读数是预期的两倍。

这种行为与 ADC 并不总是正确处理上电后第一帧中的 ADC 通道编号和/或输入范围位、而是继续使用数据表中给出的复位值。  所有后续帧都得到正确处理、直到 ADC 断电、并保持足够长的时间以便所有电源轨完全放电。  如果我们始终得到正确的读数或返回的 ADC 通道编号为0、那么我可以想象器件完全丢失了第一个帧。  但是、它有时会返回正确的通道编号、但使用错误的输入范围、这一事实使它看起来有时至少会正确接收帧的一部分。

这就好像器件未能完全通电一样、那么有什么电源序列要求?  每个电源轨的最小/最大上升时间是多少?器件是否有仅启用部分电源轨的最长时间? 例如、始终加电+VA 是否存在任何问题、以避免模拟输入超过+VA、然后加电和断电+VBD 和 REFP?

我们将+VA 加电至5V、然后+VBD 加电至3.3V、再将 REFP 加电至2.5V。  如果我们更改定序以使+VBD 在+VA 相同的时间启动、则问题似乎消失了(我们仍需要在多个电路板上进行更多测试以确认这一点)。

还有哪些其他因素可能会阻止 ADC 正确处理第一个 SPI 帧? 我们已经检查了所有模拟输入和数字信号、在其相应的电源轨之前看不到任何信号出现。

我们很高兴收到有关该器件的任何其他信息或其他需要检查的建议。

谢谢、

Rob

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    您好!

    需要检查的一点是、在 VBD 达到正确的电压轨之前是否发送了 SDI 命令。 VBD 指定用于器件的数字部分、如果在器件尝试通信时未上拉、则可能会导致错误。

    当器件对通道0进行错误采样时、输出数据是否正确? 在本例中使用的范围是多少、它是 VREF 吗?

    要尝试的一件事是更改发现故障的电路板上的器件。 您提到有一些电路板未发现问题。 将 发现问题的部件切换到未发现问题的板上、反之亦然。 这将有助于查看问题是否出在器件或电路板上;消除电路板或与器件或器件本身的通信是否存在差异。

    此致

    Cynthia

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    您好、Cynthia、

    感谢你的答复。  我知道我会忘记提到一些事情!

    所有电源轨在首次 SPI 访问之前至少保持20ms 的正常运行和稳定。  即使此时间更改为200ms 以上、也会出现相同的问题。

    如果报告的通道编号不正确、则我们的代码不会返回读取的电压、因此到目前为止我只在几个电路板上查看过该信息、但在这些电路板上、如果通道编号返回0、则返回的电压使用1xVREF 用于通道0。

    我们在同一电路板上交换了两个器件、其中只有一个器件出现了问题。  执行此操作后、器件问题移至电路板上的另一个位置。  两个器件均由相同的电源供电、但在+VA 上具有各自的滤波功能、并具有与 FPGA 的专用 SPI 连接。

    我们已从一个站点在工作板和另一个故障板之间交换了器件、问题再次转移到了器件。

    我们发现、在重新上电之前、让电路板完全放电、可以相当可靠地重现问题。  例如、如果一个板在100秒或更短时间内未供电、则工作正常、但如果保留超过120秒、则几乎总是会发生故障。  在这段时间之前、所有电源轨都已大幅衰减。

    我们修改了一个电路板、以便对+VA 相对于+VBD 的时序进行精细控制。  在+VA (黄色)之后不久加电+VBD (青色)会导致电路板未通电时出现问题(Vref 为洋红色):

    将+VBD 的开启时间提前约0.5ms 似乎会阻止误差的发生(不寻常的上升波形是由于源轨未完全上电所致、但在任何情况下、即使电路板长时间未上电、此时序也有效!):

    或者、如果我们将+VBD 放回原来的位置、但仅使电路板断电10秒钟、则不会遇到任何问题:

    我们尝试直接从工作台电源为+VA 供电、以避免其上电曲线出现轻微偏转。  如果所有电源提前关断足够长的时间并且电源轨按上面所示的顺序导通、但每次导通之间的间隙较长、则仍然会遇到此问题。

    所有器件都具有相同的标记:

    ADS7952

    7CKG4

    CXG4

    谢谢、

    Rob

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    这是很好的信息、谢谢

    我的第一个想法是断电顺序。 如果电压轨不超过100mV、上电复位电路通常不会启动。 此外、如果电源轨上有一个大电容、则可能会保持一些残余电压、从而使电源轨无法完全放电。

    在运行此实验时、您是否会使用 DMM 测量电源轨的电压? 要尝试的一点是、当器件断电时、将每个电源轨短接至接地以使线路完全放电。 然后与 DMM 确认没有残余电压。

    需要考虑的其他方面是为什么要进行此测量? 应尽可能靠近器件引脚进行连接、并应在器件引脚上进行 DMM 测量。

    其他器件引脚中是否存在任何其他电压? 例如、器件加电和断电时是否存在模拟输入电压? 其他引脚上的电压不应大于 VA/VBD。

    此致

    Cynthia

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    Cynthia、

    我完全理解您的目标。  但是、我们的行为似乎与我预期的重置问题相反-如果在几个小时、几天甚至几周内未插电的故障电路板在首次加电时会出现此问题、 但是、如果在短时间内循环通电、则不会发生这种情况。  就好像电源轨未完全放电时、我们不会遇到问题、但如果有足够的时间完全放电、我们就会看到问题。

    在出现此问题的电路板上、如果我们手动放电+VA、+VBD 和 Vref、我们就可以重现此问题、而无需等待尽可能长的时间。  这将适合这些电源轨上的其余电压、从而影响我们是否遇到故障、但不会影响故障仅在放电足够时发生的原因。

    我刚刚在这里尝试了一个已拔下电源插头一个多小时的电路板。  所有电源轨的读数均为几 mV 或更低。 第一次通电时、就出现了问题。

    上电复位电路监控哪个电源轨?

    谢谢、

    Rob

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    您好!

    上电复位将观察电源轨。

    这让我想知道  断电序列是怎样的?

    有多少设备出现了此问题? 这些器件是否可能已损坏?

    此致

    Cynthia