[参考译文] ADS8885：3线数字接口故障排除

您好、Keith、  

感谢您的建议、事实证明它们非常有用。 相对于模拟接地层、我测量的 AVDD 和 DVDD 为3.3V、VREF 为4.5V、AINP 为3.0V、AINM 为2.6V。 在每个 SPI 事务期间、AVDD/DVDD 上的振铃在相对于模拟接地的示波器上不可见。 我使用0欧姆跳线绕过 L3、但问题仍然存在。 我计划根据您的建议在 AVDD/DVDD 和 GND 之间添加0.1uF 电容。

下面是一条示波器跟踪、其中显示了使用 CONVST、SCLK 和 DOUT (无忙指示器)的3线传输：
(3V/垂直除法、3.2uA/水平除法)

我还尝试了使用忙指示器功能的3线传输。 交易开始出现在下面的跟踪中：
(3V/垂直除法、1.3us /水平除法)

以下是基于此跟踪的概念：

在 CONVST 上的脉冲之后、转换开始、DOUT 进入三态并开始上拉。 转换完成、DOUT 驱动为低电平。 SCLK 下降沿开始时钟输出转换数据。 但是、当 DOUT 首次驱动为高电平时、另一个转换似乎开始。  DOUT 再次进入三态、但由于上拉电阻而保持高电平。 转换在下一个 SCLK 下降沿之前完成、DOUT 驱动为低电平、违反了协议。  

当 DOUT 驱动为高电平时、我怀疑 DOUT 和 CONVST 引脚之间的电容耦合可能会在 CONVST 上产生脉冲、从而在为剩余数据计时之前开始另一次转换(ADS8885封装的 CONVST 和 DOUT 引脚相邻)。 在迹线中、当 DOUT 驱动为高电平时、可在 CONVST 上看到脉冲。

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感谢你的帮助。 非常感谢 TI 提供的支持。

此致、
WES

您好、Keith、

下面是一个底部铜层的图像、显示了模拟和数字接地的分离：

最右边的部分是数字接地、而模拟接地相邻。 它们在靠近电路板右上角的12V 电源输入处进行连接。 模数转换器位于模拟接地的右下角上方。

正如您所建议的、我认为这种布局会使数字返回电流在模拟基准电路下流动、从而在转换中引入噪声。 我要将 AINP 和 AINM 引脚短接至接地端、以验证噪声源。 为了进行改进测试、我可能会尝试在模数转换器附近的模拟接地和数字接地之间建立低阻抗连接。

感谢您的支持。

WES

您好、Keith、

当我将 ADC 输入(引脚3和4)短接至接地(引脚5)时、我始终获得0x00000样本。  当我将 ADC 输入保持连接并将差分输入短接至系统时、样本中的噪声仍然存在。 我在 ADC 输入端并联了一个10uF 陶瓷电容器、将输入滤波器的-3dB 带宽从大约800kHz 降低到800Hz。 这显著降低了样本中的噪声；对于直流输入、标准差约为2个 ADC 单元。 我还尝试在 ADC 附近的模拟和数字接地层之间创建低阻抗连接、但我无法注意到对样本噪声的影响。

根据这些结果、我怀疑大多数噪声都是通过 ADC 输入传入的。 此设计包括一个 LM7705开关电容器偏置发生  器和一个可能导致噪声的 SN6501推挽驱动器。 下面是供参考的完整原理图：

此致、
WES