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[参考译文] ADS1148：1.5kV 的 ADC 输入(AINX)和交流/直流电源之间的脉冲噪声测试、以及#39；s GND

admin
Guru**** 2502205 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1148, TVS1401

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/786809/ads1148-inpulse-noise-test-between-adc-input-ainx-and-ac-dc-power-s-gnd-with-1-5kv

器件型号：ADS1148
主题中讨论的其他器件： TVS1401

大家好

如果我们问 ADS1148、您会介意吗？

我们的客户测试了 ADS1148 、并进行了以下条件；  

测试条件：1.5kV 的 ADC 输入和交流/直流电源 GND 之间的脉冲噪声测试

因此、器件被锁存。
在器件再次通电之前、器件会保持 锁存状态。

我们的客户尝试插入一些无源器件(二极管、电容、共模线圈)、但没有效果。
因此、如果您对此解决方案有一定的了解、您可以与我们分享吗？


请注意、

大田松本

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    TI__Guru**** 2502205 points
    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。
    Matsumoto-San、

    我能否获得有关如何执行测试的更多信息？ 这是否与特定的 IEC 测试相关？ 这是接触式测试还是空气放电型测试？ 脉冲是直接施加到器件引脚上还是施加到其他点、例如螺钉端子块？ 是否存在最敏感的特定点或输入？

    "锁存"是什么意思？ 这是否意味着 ADS1148变得非常热？ 还是意味着 ADS1148停止通信？

    在这种情况发生时、了解 ADS1148的状态非常重要。 我最好检查 DRDY 引脚以查看 ADC 是否正在转换。 有时只有通信中断。 通常、RESET 引脚可以通过对该引脚进行脉冲来将器件复位为已知状态。 如果可能、最好尝试对 RESET 引脚进行脉冲、以查看器件是否会恢复正常运行。

    具体了解已尝试的内容将会有所帮助。 是否可以看到原理图以及二极管、无源器件等的放置位置？ 在系统和电源的输入端使用低泄漏 TVS 二极管会有所帮助。 另一种可能的选择是将低泄漏堆叠二极管阵列放置在诸如 BAV199或 BAV199W 的 ADC 输入附近。 目标是防止瞬态进入 ADS1148。

    此致、
    Bob B
  • 0
    TI__Guru**** 2502205 points
    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。

    Bob San

    非常感谢您的合作！
    我们稍后将向您提供反馈。

    此致、

    大田松本

  • 0
    TI__Guru**** 2502205 points
    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。

    Bob San

    这是接触式测试还是空气放电型测试？
    ->AC 1.5kV 脉冲噪声被插入到 ADC 输入和 AC/DC 的 GND (电源的 GND)两侧。 它是接触类型。

    脉冲是直接施加到器件引脚上还是施加到其他点、例如螺钉端子块？  
    ->螺钉端子块。

    "锁存"是什么意思？ 这是否意味着 ADS1148 变得非常热？ 还是 意味着 ADS1148 停止通信？
    ->ADS 不会发热。 ADS 停止通信。 然后、客户尝试切换 RESET 引脚、但 ADS1148未重新启动。
       根据再次打开、器件返回到初始状态。 因此、器件状态似乎是闩锁的。

    具体了解已尝试的内容将会有所帮助。 是否可以看到原理图以及二极管、无源器件等的放置位置？  
    ->他们尝试设置 二极管(低引线 TVS)、无源器件、电容器 等，但无法消除目标(AC1.5kV 脉冲噪声)

    目标是防止瞬态进入 ADS1148。   
    ->当然，我们的客户会识别这些。 那么、如果您知道不能 完全引入瞬态噪声的引脚、您能与我们分享吗？

    然后、为了提高 SN 比率、他们将 AVDD 和 DVDD 从3.3V 更改为5.0V、但他们无法实现目标(AC1.5kV 脉冲噪声)。
    目前、它们可以清除其目标(AC1.0kV 脉冲噪声)、因此无源器件会对这些器 件产生影响、但这还不够。  

    以防万一、我们的客户 想要使用 AVDD=DVDD=5.0V。
    AVDD 和 DVDD 之间没有限制(除绝对最大额定值外)、对吧？

    我们非常感谢您的帮助。

    此致、

    大田松本

  • 0
    TI__Guru**** 2502205 points
    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。
    Matsumoto-San、

    感谢您提供更多信息。 如果系统能够承受1kV 但不能承受1.5kV 的电压、则最有可能出现在串联电阻最小的引脚上。 例如、如果您的系统具有10k 欧姆的串联电阻和3.3k 欧姆的串联电阻、则连接到3.3k 欧姆的 ADS1148的这些引脚的灵敏度最高、因为电势将大得多。

    通过10k 串联电阻器的引脚的电流在1kV 时具有大约100mA 的瞬时电流、在1.5kV 时具有大约150mA 的瞬时电流。 通过3.3k 串联电阻器的引脚的电流在1kV 时具有大约300mA 的瞬时电流、在1.5kV 时具有450mA 的瞬时电流。 在这里、您可以看到、使用较小的串联电阻器时、脉冲电流要大得多。

    目标是将此脉冲电流分流至远离 ADS1148的位置。 最好的方法是靠近端子块、但这需要一个额定器件来处理大瞬态电流。 我更喜欢使用低泄漏双向 TVS 二极管。 TI 制造了 TVS 平缓钳位二极管、其中一个示例是 TVS1401。 其他制造商也提供了许多其他 TVS 二极管、但您希望找到一个低泄漏(nA)而不是高泄漏(uA)的二极管。

    TVS 二极管的一个优势是电流容量。 通常、TVS 二极管可以在短时间内处理许多安培的电流。 常规 ESD 二极管可以快速切换、但电流容量受限。 此外、TVS 二极管将电流分流到接地端、而 ESD 二极管将电流分流到电源中。 电源必须能够吸收该额外电流并保持稳压。 如果在信号路径中使用 ESD 二极管、那么我建议将串联电阻分频到 ADC 引脚、并将 ESD 保护二极管(例如 BAV199W)放置在两个电阻的结点。 这种方法将使 ESD 二极管具有通过 ESD 保护二极管的电流限制、并比器件引脚上的 ADS1148 ESD 二极管更快地为电源提供导通路径。

    还有一件事需要考虑、那就是 PCB 布局。 可能存在一条可能与瞬态耦合的相邻路径。 这是在端子块输入端使用 TVS 二极管的另一个很好的原因。 此外、还要确保尽可能从系统其余部分的接地层阻止(或隔离)瞬态电流的返回路径。

    此致、
    Bob B
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    TI__Guru**** 2502205 points
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    Bob San

    非常感谢您的合作！

    您能回答以下问题吗？


    如果您知道哪些引脚不 能完全引入瞬态噪声、您能否与我们分享一下？


    以防万一、我们的客户 想要使用 AVDD=DVDD=5.0V。(单极)
    AVDD 和 DVDD 之间没有限制(除绝对最大额定值外)、对吧？
    (我们假设没有问题。)

    然后、我们的客户尝试插入低泄漏电容器、改变电阻值、但没有足够的效果。
    关于布局、客户的 电路板布局太少。 因此、很难对应它。
    如果您有以下情况、您能告诉我们吗？
    作为您的体验
    作为您的有效方法

    此致、

    大田松本

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    TI__Guru**** 2502205 points
    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。

    Matsumoto-San、

    ADS1148的器件引脚经过测试、符合 ADS1148数据表第7.2节所示的 ESD 额定值、如第7页所示。

    这些 ESD 额定值与 IEC 脉冲噪声测试中使用的规格不同。  很难说是否有一个器件引脚比另一个引脚更敏感。  最好的方法是以相同的方式处理每个引脚。  如果电路板空间不足、您需要根据我在上一篇文章中提供的信息处理最敏感的输入。

    关于绝对最大额定值、最重要的考虑因素是 AVSS、因为它与 DGND 相关。  这种情况经常被忽视。  该连接应具有非常低的阻抗。  如果电压超过300mV 时阻抗过大(即使是走线电感)、则超出绝对最大值、可能会损坏器件或可能导致器件停止工作。  如果 AGND 和 DGND 被一条迹线分离或连接、接地脉冲可能会成为一个问题。  我们建议接地为公共接地、如果可能、则为单个平面。

    此致、

    Bob B  

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    TI__Guru**** 2502205 points
    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。

    Bob San

    非常感谢您的回复！

    很难说是否有一个器件引脚比另一个引脚更敏感。  
    ->当然，我们承认您的说法是正确的。
      但是、如果敏感条件与其他引脚相同、则我们假设存在比其他引脚更敏感的引脚。
      作为您的经验、您能给我们建议吗？

    我们感谢您的帮助！
     

    此致、

    大田松本

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    TI__Guru**** 2502205 points
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    Matsumoto-San、

    我很抱歉耽误您的回答。 在描述器件引脚上发生的情况时、"敏感"一词可能不是最好的词语。 根据绝对最大额定值表、所有器件引脚的额定电压和电流。 额定电压为模拟电源或数字电源。

    如果在系统输入端将大电压脉冲传输到 PCB、则必须确定系统允许在何处出现 ADS1148器件引脚上的最大电压和电流。 根据发出脉冲的系统输入通道中的电容器、电感和电阻、ADS1148引脚上的实际电压/电流电平可能会有所不同。 串联电阻将限制电流、但电感和电容将存储能量。 释放能量时、可能会发生许多可能的事件、例如大过冲/下冲和振荡。

    系统输入端的 TVS 二极管可将电压钳制到特定电平、从而限制这种大脉冲的影响。 但是、对于 TVS 二极管钳制在高于电源电压的电压时产生的额外电流、仍需要考虑。 此外、系统接地将具有额外的电流和来自脉冲的噪声、这些电流和噪声可能会导致接地内部出现问题。

    PCB 布局对于具有实心接地层至关重要。 此外、连接到接地端的器件、例如 TVS 二极管、电容器和任何器件接地连接都需要连接到接地层的低电感过孔。 这可能需要在接地点使用多个通孔、以降低从器件到接地的总电感。

    此致、
    Bob B