[参考译文] ADS122U04：ADS122U04故障不可避免！

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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/778643/ads122u04-ads122u04-failing-miserably

器件型号：ADS122U04
主题中讨论的其他器件： ADS112U04

大家好。

我设计了一个非常简单的基于 ADS122U04的 ADC 板、并有多个副本。测试几个小时(有时几分钟)后、它们似乎都出现了错误故障、出现了相同的症状。

此 IC 由一个双输出 LDO 供电(两个输出都是3V3)、并且 μ~复位引脚通过一个100K 电阻上拉。每个模拟输入都具有简单的抗混叠滤波器、并作为通用 ADC 端口打开。数字输入作为通用 UART 端口打开、μ~DRDY 也通过100K 上拉。电力线经过适当去耦并相当平滑、与另一个(控制器)板的通信也是无抖动的。基准输入保持开路(因为我使用的是 VDD-VSS 内部基准)、并且模拟输入在大多数时间也保持开路。有时、我特意将模拟输入从外部连接到 VSS 或 VDD、每次连接一个以进行测试。

经过几个小时(有时是几分钟)的测试后、μ~复位开始变得疯狂、就好像它看到了一个幽灵一样！发生这种情况时、数据开始延迟、甚至损坏、此后、μ~复位会永久关闭、器件停止响应。

请注意、μ~DRDY 和 μ~复位只是通过100K 上拉、未连接到任何其他器件。

在我填充的6个板中、自过去2天以来、只有一个板工作正常。剩下的5人迟早会有同样的命运。

如果有人能帮我解决这个问题、我将不胜感激。

6 年多前

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2553450 points

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您好，Abbas，

欢迎参加我们的 e2e 论坛！您能否发布电路板原理图、并可能让我们查看您的光绘文件？ ADS122U04的复位引脚是一个输入、因此它不能(无论如何不应该)主动"疯狂"。

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2553450 points

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您好，Abbas，

正如 Tom 提到的、我想强调的是、复位引脚是一个输入。在我看来、根据您描述的操作、这个引脚实际上可能处于浮动状态。确保您的上拉电阻器具有牢固的连接、并且没有冷焊或不良的焊接连接。此外、检查器件 RESET 引脚与电阻器之间的连接、以及 ADS122U04上的焊料连接是否良好。在器件断电的情况下、检查 ADS122U04的 RESET 引脚和电源电阻。您应该看到欧姆计为100k。根据欧姆计电流、您实际上可能会看到 ESD 二极管压降而不是电阻、因此请通过交换探头的方向尝试进行两次测量。如果电阻高于预期、则电阻器本身存在问题、或者很可能存在一些连接问题。正如 Tom 提到的、向我们发送电路板的原理图和光绘文件将帮助我们分析任何潜在问题。

此致、

Bob B

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2553450 points

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感谢 Tom 回答我的问题。是的、我很清楚 μ~复位是一个输入引脚、它不应该自己疯狂。这就是我所关心的问题！

此致、

阿巴斯。

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2553450 points

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感谢您 Bob 回答我的问题。否、μ~复位引脚不处于悬空状态、它具有稳定连接、并且没有冷焊或不良焊接连接。 ADS112U04的~Ω RESET 引脚与我的电压稳压器的 VOUT 引脚之间的电阻为96K Ω、与欧姆表(万用表)探针的极性无关(上拉电阻值为100K)。因此、到目前为止、我还没有发现电路中存在任何不一致之处。

请在此处找到所需的原理图和 Gerber 文件。

再次感谢您、并等待您的回复。

此致、

阿巴斯。

e2e.ti.com/.../5618.Analogue_5F00_Acquisition_5F00_X2Y_5F00_4_5F00_3.pdf

e2e.ti.com/.../0841.BOM_5F00_AA3.xls

e2e.ti.com/.../Analogue_5F00_Acquisition_5F00_X2Y_5F00_4_5F00_3.zip

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2553450 points

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μ~复位引脚本身不是悬空的、但其运行方式绝对是一样的。

在 ADS112U04首次失败之前、μ~复位保持稳定。在~几分钟的连续运行(在最大速度下、无论运行模式是正常还是 Turbo 模式)后、μ s 复位引脚开始波动、随后出现延迟响应。几分钟后、数据开始损坏、或者器件根本没有响应。

出于测试目的、我已将其中一个样本中的上拉电阻器更改为100E、并将另一个样本中的上拉电阻器更改为1K (原始值为100K)。现在、器件在故障发生之前会持续更长的时间提供正确的数据。然而、μ~复位引脚的波动仍然存在。

ADS122U04中的某些器件肯定会受到干扰、这会导致 μ~复位引脚工作正常。

请注意、我从慕斯购买了 ADS122U04 IC、因此、很难询问这些 IC 不是原始 IC 还是正版 IC。

此致、
阿巴斯。

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2553450 points

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您好，Abbas，

原理图中有一些不清楚的地方。由于未提供 IC 器件型号、因此我无法推导使用的电压。此外、我不了解 IVSS 与 VSS 之间的关系。它们应该处于相同的电势。我不清楚的另一件事是 EN2的工作原理。 EN2似乎被拉低、但没有机制将其拉高、除非在 J4发生这种情况。确保它们的 EN2线没有波动。

唯一可以将 RESET 引脚驱动为低电平的机制是、其中一个电源(AVDD 或 DVDD、或两者)正在下降、或者存在内部 ESD 二极管导通的电流路径。我会检查稳压器是否在热循环。我还会检查以确保 AGND 不违反 ADS122U04的任何绝对最大规格。

我还没有看过那些 Gerber，但我会尽快这样做。我还应该提到的一点是、ADS122U04不是全双工。您必须确保不会尝试同时向设备发送和接收数据、否则会出现不稳定的行为。当以最大速度运行时、如果您对通信不是非常小心、则可能会发生这种情况。

此致、

Bob B

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2553450 points

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Bob、您好！

对这种模棱两可的情况表示歉意、并感谢您解决问题。

AVDD 和 DVDD 均以稳定的3V3电压驱动。

VSS 和 IVSS 之间没有关系。它们是完全隔离的、表示两个不同的系统、虽然存在于同一 PCB 上、但它们之间没有关系、也没有电气连接。我同意这部分原理图、只是为了在查看 Gerber 文件时防止任何混乱。

您完全正确地说了 EN2。默认情况下会拉低、以确保禁用稳压器(U2)、直到通过 J4特意启用稳压器。是的、EN2以及 U2的输出(AVDD 和 DVDD)在导通和关断状态期间均保持稳定。

我要再次强调的是、AVDD 和 DVDD 线路都相当稳定。

是的、我知道 ADS122U04不是全双工的、因此已采取适当的措施来处理与它的通信。不过、这里的主要关注点不仅仅是与 ADS122U04的通信错误、还在于 μ~复位引脚的异常行为、这是我们目前讨论过的所有症状的根本原因。

期待您对 Gerbers 的评论。

感谢您、并等待您的回复、

阿巴斯。

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2553450 points

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您好，Abbas，

我看不到任何对我来说突出的布局问题。至于复位引脚、输入使用 CMOS 结构。 ADS122U04本身没有驱动该引脚的机制。由于两个相邻引脚都连接到 VSS、因此引脚周围可能存在泄漏。我已经看到磁通残留会导致不稳定的行为。

我仍然对 AGND 有一些担忧。该网络由两个使用两个不同电源的不同运算放大器驱动。 U3.2由 IVDD/IVSS 电源通过 VDgRL 供电。我将假定这是在 VREF 上设置共模的右腿驱动。 U3.2的输出连接到 AGND。相对于 VSS、U5.1还将 AGND 电平设置为 AVDD 的1/2。因此、有两个单独的电压驱动 AGND。如果从 AGND 到 IVSS 或 VSS 有任何泄漏路径、则可能会出现问题。

此外、大多数运算放大器不希望看到容性负载、并且 AGND 上存在显著的容性负载。这会导致运算放大器输出上出现振荡。振荡可能会导致电源产生显著的电流消耗。我将使用示波器监控 AGND 网络以及 DVDD 和 AVDD 电源。如果您仅使用数字电压表监测这些电源、则在出现振荡导致电源短暂压降并导致复位引脚上的器件复位(POR 相关)时、可能不会看到问题。

此致、
Bob B

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2553450 points

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Bob、感谢您的深入见解。

您能否详细说明相关 PCB 中 μ~复位引脚周围可能存在什么泄漏路径？就助焊剂残留物而言、我们确保在填充后立即使用异丙基对每块电路板进行彻底清洁、然后再对其加电。因此、我认为这里的助焊剂残留不会有任何重要作用。

我了解您对 IVSS 及其相关电路的担忧、但我们甚至根本不会为该部分供电。因此、就好像该部分甚至没有出现在电路板上一样。

此外、我迄今为止报告的所有观察结果、无论是关于 ADS122U04、电力线还是整个电路板、都仅通过示波器进行。目前已经讨论过的这些详细信息、不能仅通过万用表进行观察。

这现在真的让我感到困扰、这些电路板上 μ~复位引脚的这种重影行为！

此致、

阿巴斯。

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2553450 points

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您好，Abbas，

我可以理解为什么你会感到不安。就泄漏而言、某些助焊剂在焊接时不会完全激活。某些磁通无法通过 IPA 去除。有时、通量残留物会在通电后在运行期间击穿并形成泄漏路径。我不是说发生了泄漏、而是可能发生了泄漏。

我和你一样对这感到困惑。 ADS122U04的结构是引脚上的 ESD 二极管、后跟 CMOS 输入。因此、除非 ESD 二极管接地短路、否则我看不到该输入自身接地的任何其他方法。

我返回并重新阅读原始帖子。您说过、您有多个电路板在复位引脚上表现出类似的行为、唯一的区别是器件开始在奇怪的庄园中执行操作所需的时间。在另一篇文章中、您说您正在以最大速度连续运行器件。您能告诉我您正在使用的配置寄存器设置和波特率吗？

如果您断开电路板的电源并等待一段时间、电路板稍后会在 ADS122U04最初正常工作的情况下启动吗？或者一旦发生故障、它将保持故障状态、无论发生什么情况、复位引脚都将始终保持低电平？您是否尝试将 RESET 引脚直接连接到电源？您是否检查了每个引脚上的电压、以确保没有数字输入引脚悬空、并且输入电压未超出绝对最大额定值？例如、ADS122U04的 RX 输入为 CMOS/TTL 电平、而不是 RS232电平。

此致、
Bob B

数据转换器（参考译文帖）

数据转换器（参考译文帖）(Read Only)

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