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[参考译文] ADS124S08EVM:输入电压为4.6V 时、ADS124S08 ADC 信号读数不正确

Guru**** 1133960 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS124S08EVM, ADS124S08
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/1349948/ads124s08evm-ads124s08-adc-incorrect-signal-reading-with-4-6v-input

器件型号:ADS124S08EVM
主题中讨论的其他器件: ADS124S08

您好、德州仪器支持团队、

我当前使用的是 ADS124S08EVM、在信号读取过程中遇到了意外行为。 我在输入对 AN0 (+)和 AN1 (-)以及 AN10和 ANCOMMON 之间连接了一个4.5V 电池来进行差分测量。

使用 TI 评估软件、读数最初会显示4.5V 的正确电压。 不过、在经过一定数量的样本后、读数开始线性上升、最终在软件中设置的 VREF 为5V 时达到饱和。 我附上了评估软件的屏幕截图、其中显示了观察到的行为。

配置为默认设置、仅更改输入和采样率(对于测试)

•电压参考:5V
•时钟:4096000Hz
•输入通道:AN0 (+)与 AN1 (-)、AN10与 ANCOMMON

您能帮助我了解此问题的潜在原因吗? 为解决此问题、我应该遵循哪些步骤?

此致、

阿尔杜尔

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    尊敬的  Artur:

    您在"Data Analysis"页面上更改了 VREF、但默认配置可能不正确。  您可以给我发送一张寄存器映射页面的屏幕截图吗?  对于 REFSEL 输入、REF 寄存器应设置为 REFP0、REFN0。  此外、您能否验证 JP8的跳线设置是否设置为 AVDD、JP11是否设置为 AGND?

    如果您连接到 AIN10和 AINCOM、这是一个分压器、因此您肯定不会看到满量程读数。  对于这两种连接情况的数据分析结果、您在每种情况中看到的都是完全相同的、还是看起来不同?

    此致、

    鲍勃 B

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    尊敬的 Bob:

    附件是我的开发板图片、该图通过所有跳线设置在手册中所述的默认位置:




    此外、在 SigmaDelta 程序的默认模式下、寄存器配置如下。
    一个特殊的观察结果是,当从 AI0 (+)和 AI1 (-)通道读取时,数值仍然固定在5V ,如下图所示:

    但是、当我将 AI1切换到 AICOM 时、结果与之前所述相同:初始读数显示正确的电压、但后续读数会上升并在5V 达到饱和。

    我通过单个样本进行了多次测量以观察行为、每次测量时读数似乎会逐渐增加、直到饱和。

    我的最后一个观察结果是、我安装了一些引脚接头来连接额外的 MCU 以连接 ADS124S08。  

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    尊敬的  Artur:

    对于 AIN0/AIN1的输入电压、该电压实际上显示为-5V、因此不清楚电压源的连接。  您是否可以使用外部电压表分别测量每个输入与模拟接地(标有 GND 的端子)之间的电压? 请测量电压并将其发布。  这里需要考虑的一点是、AIN0具有用于 RTD 偏置的1k 下拉电阻。  那么、该 R70电阻器可能会在某种程度上影响测量。

    对于 AIN0/AINCOM、您仍然在电路路径中有下拉电阻器。  除了可能有许多电容器正在充电外、我们尚不清楚其为什么悬空至正满量程。  同样、使用电压表测量从 AIN0到 GND 的输入会有所帮助。  请发布结果。

    我的建议是使用未连接到偏置电阻器的输入。  您可能需要使用 AIN2/AIN4 (或 AIN8/AIN9)等对来代替 AIN0/AIN1、以实现差分输入。  对于单端输入、确实没有特定的用例连接。  我会再次尝试一个未连接到 GND 电阻器的输入、可能是 AIN8或 AIN2进行+连接。

    此致、

    鲍勃 B

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    感谢您的建议。 我现在已经使用外部电压表在 AIN0端子和 GND 上测量了电压、这些值与使用直流电源的输入是一致的。

    但预期的结果是、我们应该会看到一个恒定值、而不是斜坡。 ADC 在第一个采样上读取正确值并使后续采样增加到满量程的原因可能是什么? 这可能是硬件问题吗?

    我还使用具有 ACOM 的 AIN8+和具有 AIN9-的 AIN8+进行了测量、结果是相同的、表现出相同的斜升行为。

    此外、我将尝试读取单极测量。

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    尊敬的 Artur:

    您需要将测量的电压发布到网上。  现在不清楚您实际上是使用电池还是其他电压源。  如果电压源来自交流供电电源、则接地可能是问题。  我看到 EVM 和交流电源之间的电压源相差高达40V。  请提供有关电源和相对于电路板 GND 测量的电压的详细信息。

    此致、

    鲍勃 B

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    您好、Bob、抱歉误解。
    在我的第一个示例中、我使用4.5V 的电池、现在我要使用外部直流电源来实现不同的电压值。
    First Scenario Using a battery (使用电池的第一个场景)、现在已在 AIN8+和 AICOM 上提供;
      

    第二种场景是使用外部电源、现在位于 AIN8+和 AICOM 上;

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    尊敬的 Artur:

    这是非常不寻常的。  您能否尝试开启并使用具有2V 输入的内部基准、以查看行为是否有任何变化?  如果您看到类似的结果、则可能是 ADC 已损坏。

    此致、

    鲍勃 B

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    尊敬的 Bob:

    很抱歉我的答复出现延误。

    今天、我进行了几项测试、包括使用内部参考;然而、结果没有变化。 有趣的是、当我切换到单次测量并将寄存器修改为"Collect Data"时、软件没有响应。 因此、我编写了一个脚本、先发送开始转换命令、再发送读取数据(RDATA)命令、最后发送停止转换命令。 这种方法产生了正确的结果。 我用不同的电压重复了这个过程几次、每次都能正常工作。

    但是、我的项目需要使用连续模式。 在此模式下运行脚本时、ADC 返回满量程数据(7F FFFF)。 您能否就确保连续模式正常运行所需的任何其他步骤提供指导?

    此外、我在外部处理器上运行 SBAC301 unit_test 代码、芯片通过了所有测试。 是否可以使用其他诊断工具或代码来确认 EVM 板的完整性?

    非常感谢您的深入见解。

    非常感谢。

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    从今天的测试中观察到的另一个有趣现象是使用我的外部 CPU 进行控制。 在直接模式下读取时、在100个读取命令中、前75个命令提供了准确的数据、但随后、ADC 开始提供不正确的值。

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    尊敬的 Artur:

    一个具体的问题是、D2是否会持续亮起、还是在不收集数据时熄灭?  D2的作用是每秒切换一次、但仅在收集数据时触发。  

    还有几个其他简单的测试可缩小这种范围、以确定问题是否与 ADC 或外部源连接有关。  首先尝试施加内部短路。  这可以使用 SYS 寄存器设置中的系统监控器来完成。

    以下是使用内部短路并以5V AVDD 作为基准的结果。

    也可以尝试其他组合、例如内部温度传感器、(AVDD-AVSS)/4、DVDD/4等。

    如果这些内部测量值看起来正常、则可以应用外部电压测量。  我不使用外部源、而是使用 EVM 的3.3V 作为 AIN8的输入、然后测量 AIN8/AINCOM (使用适当的多路复用器输入设置)。  在这里、您需要记住将 SYS_MON 设置先恢复为 Disabled。

    下面是我的结果:

    在这里、您可以看到、使用非常简单且没有外部来源的测试、我获得了良好的结果。

    您已修改电路板以连接外部处理器。  在进行这些更改之前、EVM 是否按预期与 EVM GUI 配合工作?   

    如何使用外部处理器为 EVM 供电?  您是否曾意外地向 DVDD 施加5V 电压?

    如果在运行上述测试后仍然发现问题、我只能推测 EVM 上的 ADS124S08以某种方式损坏。  这可能是在连接外部处理器时或意外施加超出 ADC 输入范围的电压、从而超过 ADS124S08的绝对最大额定值时发生的。

    此致、

    鲍勃 B