[参考译文] ADS7038-Q1：多通道采样信号间的干扰

Hazel、

我将与团队核实功能安全。  您能否提供有关"两个采样信号可能相互干扰"问题的更多详细信息？  我们通常使用多通道 ADC。  因此、在这里提供有关具体问题的更多详细信息将会有所帮助。

艺术  

您好、Hazel、

让我看看我是否正确理解了问题。
他们希望使用两个 ADS7038-Q1器件、并通过单个 SPI 总线在每个 ADC 上使用一个 CSn 信号来控制这两个器件。 这是正确的理解吗？

这方面的最大挑战可能是确定您是在与正确的 ADC 器件通信、即#1还是#2。 如果主机出现错误的 CSn 信号被错误发出的故障、则表明您与#1通话但您实际上想与#2通话的合理性。
检测此故障的一种解决方案是使用不同的寄存器设置来配置两个器件。 然后、您将定期读取两个器件中配置不同的寄存器、以检查您是否仍在与正确的器件通信。

一般而言、使用两个相同的 ADC 来实现冗余通常不会被视为足够的多样性、因为这两个器件可能具有相同的设计缺陷或制造故障等

我们没有对 ADS7038-Q1进行任何特定的功能安全检查。 但是、根据 TI 的功能安全类别、我们将该器件归类为支持 FS 的器件。 您可以在 TI 的功能安全登录页面上找到这些类别的概述。
https://www.ti.com/technologies/functional-safety.html

因此、我们提供了一些基本的功能安全文档、您可以在产品文件夹的"技术文档"下找到这些文档。
ADS7038-Q1功能安全时基故障率、FMD 和引脚 FMA

此致、
Joachim Wuerker

你(们)好  

感谢您的快速回复。 实际上，我想使用一个具有不同 ADC 通道的 ADS7038-Q1器件，

并通过一条 SPI 总线对其进行控制。 根据您的回复、使用一个具有不同 ADC 通道的器件实现冗余

 是否还认为多样性不够？

您好、Hazel、

非常感谢您的澄清。
您的客户希望实现什么目标？ 也就是说、他的安全目标和 ASIL 目标是什么？
他是否要使用 ADS7038-Q1的两个通道测量相同的信号？

最后、您必须分析 ADC 的故障模式、并检查哪些故障模式会导致安全目标违例。
ADC 的主要故障之一是"增益和偏移误差超出规格"。 通过使用两个 ADC 通道测量同一信号、您将无法检测此类故障。 通常、您使用一个可用通道来测量已知的测试信号、例如来自外部电压基准的电压。 这样、您就可以检测 ADC 中的增益误差。

此致、
Joachim Wuerker

您好、 Joachim、

  我们的 SG：防止生产交流和直流电压侧 过压=>ASILB；

对于传感器采样和计算，我们需要确保两个电压信号彼此独立；或者我们需要确保没有常见的故障原因；我们设计了合理性检查以检查电压偏差，通常我们使用两个不同的采样电路，但现在我们只使用一个 ADC；  

现在、一个 ADC 具有两个通道来获取电压信号；一些潜在 故障和点应如下所示：

1. 两个电压信号使用一个 ADC，ADC 中是否存在导致两个电压信号偏差的常见原因：两个电压 OV 或 UV？

ADC 的电源是否会导致 两个电压输出偏差、且值与 ADC FEMDA 相同？

3. SPI 故障、我们如何解决这些故障？
4.  是否有任何建议可避免 ADC 获得两个冗余电压时出现常见故障？

您好、Hazel、

感谢您提供更多信息。

如果您使用 ADS7038-Q1的两个通道冗余测量相同的电压、则肯定会出现一些常见故障。
如果 ADC 的增益或偏移误差超出规格、这将以相同的方式影响两个测量值。 这意味着您无法仅通过比较(合理性检查)两个测量值来检测此故障。
但是、您可以通过测量第三个已知信号来检测这些故障。 例如、这可能是来自外部 VREF 的电压。

也需要检测多路复用器中的故障。 测量第3个信号可能是检查多路复用器是否至少仍在工作且未卡在通道上的一种方法。
我还建议对两个冗余测量使用不同的电阻分压器分压比。 这样、您就应该能够判断多路复用器是否选择了正确的信号进行测量。

SPI 提供 CRC 校验、可覆盖大多数 SPI 故障。
此外、主机可以检查"通信中断"、例如当它在 SDO 上仅接收1或0时。 当器件断电、保持复位或某些 SPI 引脚出现故障时、可能会发生这种情况。

当电源超出范围时、很难预测两次测量会发生什么情况。 但一般而言、这会以相同的方式影响两个测量。 如果电源电压降至 POR (上电阈值)以下、则器件将保持复位状态、主机可以检测到通信中断。 不过、通常最好监测 ADC 的电源。

另请注意、ADS7038-Q1不是根据 ISO 26262开发的。 客户可能必须根据 ISO 26262-8第13节执行"硬件元件评估"。

此致、
Joachim Wuerker