[参考译文] ADS1248：数据转换器论坛

您好、Bryan：

感谢您的答复。

要回答您的问题、请执行以下操作：

• ANI_VREF 是在内部生成的基准电压。 它不会暴露在外部。
• 所有 ANI 均受 TVS 二极管和限流电阻保护。

在 UUT 的设计中、有两个 ADS1248器件的配置方式与提供的原理图中完全相同。 我们对故障 UUT 的故障排除工作已 确认±2.5V 电源在 引脚注入测试后不再有效。 其他调查显示：

• ±2.5V 保持 无效 从板上移除了两个 ADS1248中的一个。
• ±2.5V 电压将变为 有效 两个 ADS1248都从板上移除时看到的波形相同。
• 我们认为、两个 ADS1248器件都是根据测试结果进行炸的。

如您在我们的原理图中所见、我们使用(1mA 的) A/D 内部激励电流作为引脚 IEXC1上 RTD 电路的激励、该线路不受高达输入 ANI_TAT_HL_ELP 的限流电阻的保护(后者受 TVS 保护)。

1. 这可能是来自输入 ANI_TAT_HL_ELP 的过流问题、从而损坏 ADS1248吗？
2. 如果要在引脚 IEXC1和 RTD 电路之间添加限流电阻、如何控制1mA 的激励电流值？
3. IEXC1引脚上的电流输出是否会自动调节、以便外部限流电阻器不会影响输出？

谢谢！

您好、Bryan：

这是您和 Sabine 之间的一个旧交流岗位、但她今天已不再与我们合作： https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/992661/ads1248-rtd-3-wires-circuit/3666554#3666554

根据上面和下面的原理图的上一版本、我不明白她 问她有关100Ω 的问题的原因、然后是您建议拆除 R29 100Ω 限流电阻器。 在这个过程中,她还移除了与 IEXC1引脚串联的 R31。

这些部件用于防雷(LP)。

有没有解释她的动机,那么你后来的建议?

我确实认为问题出在 R29 (100Ω、限流电阻器)、而不是 R33：

尊敬的 David Wong：

这不是我当时的理解。 此外、如果输入受控制并且预计不会出现过压、则不需要严格使用这些电阻器

既然您已经介绍了您正在设计的系统类型、那么这些电阻器可能是必要的保护组件。 它们可能需要大于100欧姆、但我让您根据所需的保护量以及 IDAC 顺从电压来确定。

-Bryan

您好、Bryan：

回到 ADS1248器件激励电流输出 IEXC1线的雷电防护技术、您能不能给我指出哪里可以找到 ADS1248器件在不损坏它的情况下能够支持的最大电压/电流？

我们正在尝试确定电阻器的值。

谢谢！

布赖恩、你好！

很抱歉、我必须返回此帖子、我们仍然需要您的帮助、希望我们能够找到解决我们问题的方法。 感谢您的耐心。

好的、参考我在上面第一篇文章中看到的安装了 U8=ADS1248的第一个原理图、我们 确切地实现了2个这样的电路。 另一个 ADS1248标记为 U1。  每个 A/D 的模拟输入是独立信号(它们之间没有链路)。  

这两个"相同"的电路在设计中完全分离、连接它们的公共点是：

• +2.5V (AVDD)
• -2.5V (AVSS)
• +3.3V (DVDD)
• 连接到 REFP1引脚的模拟基准 ANI_VREF (2.048V)

出于监控目的、上述电压由 TMS570LS 的 MCU 集成 A/D 外设持续监控、因此我们始终可以对其进行实时查看。

而之前的讨论则是关于 U8 IEXC1引脚上的引脚注入保护。 现在、我的这个问题占用了很大的时间、与解决保护问题无关、而更多的是与 ADS1248的运行有关。 请让我来解释一下。

当然、我们单独对 U8引脚 IEXC1 (ANI_TAT_HI_ELP)和引脚 ANI1 (ANI_TAT_SENSE_ELP)进行了引脚注入测试。 每次在 U8上测试失败时、U1似乎也会受到影响。 以下是我们的观察结果。

在 U8输入上注入失败后立即执行以下操作：

• +2V5：0.7661、而不是2.5V
• -2V5：-1.6614、而不是-2.5 V
• REFP1：1.6384、而不是2.048V
• SPI 工作正常：U1和 U8 配置寄存器可访问并保持正确的值(SYS0、OFCx、FSCx、IDACx 等)

替换 U8时、REFP1恢复到正常水平、但：

• +2V5： 1.2463 、而不是2.5V (已更改)
• -2V5：-1.6614 、而不是-2.5V (不变)
• SPI 工作正常： U1和 U8配置寄存器可访问并保持正确的值(SYS0、OFCx、FSCx、IDACx 等)

移除 U1 (不受引脚注入测试的影响)：  

• 所有电源都恢复至正常电平
• 在未安装 U1的情况下、U8正常运行
• SPI 工作正常： U8配置寄存器可访问并保持正确的值(SYS0、OFCx、FSCx、IDACx 等)。 U1寄存器全部为0xFF (器件不存在)。

更换 U1、全部操作正常。

我们的谜题是:

1. U8上的引脚注入测试失败会对 U1产生什么影响？
2. 发生故障时、U1和 U8如何影响电源电压(+3.3V 始终保持良好电平)？

谢谢你，Bryan！

您好、Bryan：

感谢您的回复。

1) 1)下面的 REFP1 2.048V 原理图：

2)是的,这是在我的脑海中,但在我们最新的测试中,ANI_TAT_HI_ELP 尚未通过罢工行使,因此想知道在哪里可能是路径。

3)尚未在 IEXC1上实施。 在更改电路板硬件之前、我们希望看到其他模拟输入引脚、并发现了这个问题(两个 ADS1248始终烧烤在一起)。

请记住,一旦两个 ADS 被更换,不再有2.5V 的问题,所以还想知道 ADS 失败时的状态是什么,扣留±2.5V 人质。

尊敬的 Chuck Wong：

在您之前的帖子中、您说：

user1949254 说：

我们当然分别对 U8引脚 IEXC1 (ANI_TAT_HI_ELP)和引脚 ANI1 (ANI_TAT_sense_ELP)进行了引脚注入测试。 [/报价]

您是否认为您已重新测试电路板(在替换 U8和 U1后、我假设)、然后未对  ANI_TAT_HI_ELP 执行注入测试？

您所描述的第一种情形是合理的：您击中了一个未受保护的引脚、造成瞬态电压较大。 这会导致该引脚上的 ESD 二极管导通、并可能灌入过大的电流导致其短路(并永久损坏 ADC)。 因此、您需要更换两个 ADC 才能使系统恢复完整功能、因为在这两种情况下、您(可能)都遇到了 ADC 内部短路、也使您的电源短路。

如果您在不同的引脚上执行了一组不同的测试、那么了解您更改了什么以及结果是什么将会很有帮助。

-Bryan

您是不是说您重新测试了电路板(在替换 U8和 U1后，我假设是)，然后没有对  ANI_TAT_HI_ELP 执行注入测试？

完全正确。 替换 U8和 U1后、未重新测试 ANI_TAT_HI_ELP 引脚。 我们继续测试 SENSE 引脚。 这里我要强调的是、"向 U8上两个单独模拟输入引脚中的任何一个引脚注入的结果相同：U1不工作"。  

尽管我理解了您对 ANI_TAT_HI 引脚的说明(仅使用 ELP 板中的 TVS 进行保护)、但 U8因内部 EDS ADS 保护二极管损坏而被高瞬态电流损坏。 该电流如何也会损坏 U1 IEXC1引脚内的内部 EDS 保护二极管？

同样、我无法在 U8 ANI_TAT_SENSE 引脚上找到造成 U1上某处高电流损坏的原因。

±2.5V 电压的产生不受冲击影响、并在更换 U1和 U8后恢复正常工作。

尊敬的 Chuck Wong：

冲击可能会进入 ADC 共享的电源或接地、从而导致问题。 说实话、通过远程方式来确定根本原因非常困难。 即使我手头有板和板级配置文件、这也是一项具有挑战性的任务(您清楚知道)

您能否提起一些 ADC 引脚并再次执行测试？ 例如、如果您要在  U8 ANI_TAT_SENSE 处进行注入、请尝试移除 R32、看看会发生什么情况。 我的猜测是您没有发现问题、但如果出现问题、则表示您在某处有一条泄漏路径。 或者尝试在 U8 ANI_TAT_HI_ELP 注入、移除 R30并提升 ADC 上的引脚20。 这会通过 D6将瞬变注入您的电源。 这是否会导致 U8出现问题？ 那么 U1呢？

如果您没有填充 U8、但在 U8附近点击相同的位置、您是否在 U1上看到故障？ 如果您点击相同的位置、但这次是在 U1、这是否会导致 U8出现故障？

最后、您需要尝试不同的配置组合以确定故障电流如何进入 ADC。 也许它不是看起来明显的。

-Bryan

您好、Bryan：

是的、我认为、如果我们想找出问题、需要几个月的时间才能解决、但这不会有助于解决最终的问题。 最后、我们的主要任务仍然是通过防止罢工能量一直到达 A/D 位置来保护电路、因此我们将集中精力解决这一问题。

我们都可以看到、当 U1和 U8发生故障时、±2.5V 的两个电压都会受到影响。 对于 ADS1248将其电源抑制到不良水平的原因、您有什么见解吗？

此外、如果我们希望使用试验电路板模拟 ADS1248的输入以测量移动电流、那么我们应该使用的 A/D 输入的典型阻抗是多少？

再次感谢！

尊敬的 Chuck Wong：

user1949254 说：

我们都可以看到，当 U1和 U8出现故障时，两个±2.5V 电压都受到影响。 您是否对 ADS1248的电源延迟到不良水平有任何见解？

如果 ADC 抓住了电源、并且下电上电无法解决问题(仅更换 ADC)、则 ADC 受到损坏、很可能导致器件内部短路。 这种短路可能会对 AVSS 和/或 AVDD 造成影响、从而导致电源电压下降。 不知道如果您使用的是单极+5V 电源而不是双极、是否会出现不同的行为。

user1949254 说：

此外、如果我们想要使用电路试验电路板模拟 ADS1248的输入以测量移动电流、则我们应使用的 A/D 输入的典型阻抗是多少？

请参阅数据表中的第9.3.2.3节(模拟输入阻抗)。 请注意、这适用于馈送到 PGA 的模拟输入。 在电气特性表中指定了 VREF 输入电流、可以将其视为与输入阻抗相关、例如1uA @ 1V = 1m Ω 输入阻抗。

不过、我没有关于 IDAC 输入的模型(或启发式)

-Bryan

非常感谢您的提示帮助 Bryan！

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