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[参考译文] ADS8664:ADS8664模拟输入读数间歇性卡在最后读取的值

Guru**** 1133960 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS8664
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/1349721/ads8664-ads8664-analog-input-readings-get-intermittently-stuck-at-last-read-value

器件型号:ADS8664

您好!

我正在我的其中一个设计中对4个模拟输入信号使用 ADS8664 (原理图如下)。 我遇到的问题是 ADC 输入间歇性锁定。 我已检查 SPI 输出以确保接收微控制器不是器件被锁定、当使用逻辑分析仪时、我可以看到 SPI 消息运行正常、确实重复输出相同的消息。 这意味着 ADS8664会以某种方式在内部"卡住"。

错误有时会通过重启来清除、虽然不一致;当我断开连接到装置的主线束接头时、这一点会更加一致。   在单元运行时、错误已自行清除、但这种情况很少见。 输入的电压范围大约为-10V 至10V。 我们在其他两种设计中使用了此器件、具有完全相同的支持元件并且没有问题。唯一的区别是我们在其他设计中将 REFSEL 接地到 AGND 平面(模拟接地部分)。 如下图所示、我将此芯片接地到了 DGND 平面(数字接地部分)。 数据表中规定"为了选择内部基准、REFSEL 引脚必须连接至低电平或连接至 AGND。" 这条"OR"语句很难理解、因为绑定的低电平可能意味着 DGND。 无论如何、我都曾尝试在出现噪声问题时提起 REFSEL 引脚并将其跳接至 AGND、但问题仍然存在; 但是、如果问题是数字/模拟噪声影响内部电路的另一侧、我不确定速度线是否能有效地完成此类返工。

此问题以相同的方式显示在多个器件上、因此、除非这是"芯片批次"故障问题、否则我已证明、仅更换芯片并不能解决此问题。 我对芯片本身的故障排除没有太多想法、想知道是否要开始调查电路板的其它方面。 我还想知道在此阶段、如果电路外观良好、我可以开始推动软件团队从编程角度进行故障排除、可能是因为时序问题? 该区域超出了我的范围。

如果您有任何建议可以帮助我找到解决方案、我们将不胜感激。

感谢您的观看!

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    尊敬的 Keith:

    我在您的原理图中看到三个不同的接地。  所有这三者都应在某个位置连接在一起、理想情况下靠近 ADS8664。  您的布局与各种接地引脚之间的关系如何?

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    我仔细检查了这个以及 DGND 和 AGND 过孔、大体上将其引脚向下看并连接到下面一层、并且在同一平面上接地、这占据了整个层。 CH_GND 仅用于防雷二极管、在距离 ADS8664约一英寸的电路板边缘周围的安装孔下方有一个平面。 连接 CH_GND 和 DGND 的网带在电路板对面 ADS8664一侧连接一个双向矫正二极管。 上述 DGND 平面在整个电路板层上浇注。 谢谢!

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    尊敬的 Keith:

    那么瞬态呢?   是否存在任何会导致 AGND 和 DGND 漂移的瞬态事件?  AVdd 或 DVdd 上有任何欠压情况?

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    我无法观察到任何明显的电源问题或欠压情况、并且我已确认 Vref (REFIO 引脚)在"锁定"状态下稳定处于4.093V。

    我正在考虑设置一个范围/数据记录器、以显示当芯片卡住时是否会发生任何电压"事件"、但我没有立即明显的方法来使该记录发生。

    我想说的 是、我们已经确认了这个问题出现在我们的验证测试中、验证测试循环频繁、但是我已经确保5V 电源轨不可能在3V3电压轨之前出现(因为它为3V3稳压器供电)。 在启用3V3稳压器之前还存在50ms 延迟、这意味着在我们的微处理器开启其自身的稳压器之后、ADC 开启。 不确定采用哪种启动顺序可以解决此问题、但较长的延迟似乎没有帮助。 在存在输入电压的情况下将芯片断电是否会导致某些东西发生锁存?  

    谢谢!

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    尊敬的 Keith:

    在电源循环期间在输入端施加电压肯定会导致问题。  您可以反向驱动 ESD 单元、这可能会使器件进入未知状态(即锁定)、从而可能对器件造成损坏。

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    这是非常有帮助的,我将使用你的帐户鼓励软件人员这可能是一个问题,让你知道。  

    谢谢!

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    Tom、

    我让软件团队确保在芯片循环供电前关闭函数发生器、但这并不能防止闩锁。 我还让他们在对芯片进行下电上电之前尝试将函数发生器设置为0V、结果是相同的。

    在原始提示符下、关于 AGND 与 DGND (进入同一平面)的输入路径或接地方案、我发布的可能是问题的原理图是否有任何内容? 基本上、如果我的接地方案导致了该问题、您会感到惊讶吗?

    否则我在这里损失很大、除非芯片损坏。 我还没有用新的芯片替换、因为它在锁存之前可以正常工作、无需下电上电。

    谢谢!
    基思

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    从最初的帖子来看、您的原理图显示 AINx_GND 正在关闭页面。  该输入通常连接到 AGND、因此您是否要以某种方式端接它?  此外、输入端的20uF 电容似乎相当大-这些电容是否在下电上电之间放电?  理想情况下、AUX_IN 将会终止、但我不认为这会导致部件闩锁。  您曾提到您在先前的项目中使用了 ADS8664 -您能否根据设计/原理图和布局差异共享增量?

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    就 AINx_GND 而言、这些辅助引脚在 PAD 上已保持悬空。 警报引脚关闭页连接到微处理器上的一个 GPIO

    这里还有另外两个设计、我们没有发现与此完全相关的问题。 它似乎我们将辅助绕组接地在一个上、但不接地在另一个上。 一种设计具有采用22 μ F 电容器的类似输入、另一种设计有所不同、因为它连接到线性变压器。  

    谢谢!

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    嗡嗡... 这里有很多想法。  切换 RST/RST 是否 PD 使器件恢复正常工作?  如果在下电上电之前将该引脚设置为低电平、有什么帮助吗?

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    RST 引脚与许多 PCB 上的器件所使用的微处理器的 RST 总线相连。 我可以尝试指定其自己的专用 GPIO 端口、以便软件可以在不同状态下使用 RST 循环通电。

    重新访问 DGND 与 AGND。 我可以移除 IC、并设置一个具有 GNDS 完全分离的新芯片的"子板"(因为 PCBoard 由于过孔和埋地平面而无法修改)。 您认为这值得测试吗? 它只需要相当多的返工,我担心,如果它实际上是敏感的这种事情,无论如何都将是无效的。  

    谢谢!

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    尊敬的 Keith:

    说实话、我不确定从芯片上移除芯片并尝试现场返工是否会有所帮助-这可能带来比答案更多的问题。  让我们 PD 先尝试 RST/RST 引脚振铃、然后或许我们可以进行电话会议并检查您的布局细节、再尝试制作子板。

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    您好!

    我尝试手动触发 RESET 引脚、但它似乎没有清除卡滞故障。 奇怪的是、根据 RESET 引脚的 GPIO 是否设置为高电平或低电平、它似乎将所有输入拉至高电平或低电平至最大输入电压(+/-10.24V)。

    现在、我们再次尝试、这次我将 AUX_IN 和 AUX_GND 都接地到 DGND、当 RESET 引脚被拉低(它是一个 nRST 引脚)时、它似乎会将 ADC 置于复位 状态、其值为-10.24V (全是数字全0)。 设置为高电平时、ADC 运行、该值似乎未卡住。 片刻之后、我希望将悬空 AUX 输入接地即可解决、但当我将 RESET 引脚重新置于 PCBoard 上的 RESET 总线中时、我们看到问题仍然存在。 我们现在正在尝试对 PCB 进行编程、以便复位总线可以 在不降低功耗的情况下对 ADC 执行类似的手动复位、以测试在不进行下电上电的情况下复位是否会清除卡滞情况(但我们不确定这是可能的)。

    您认为将 AUX_IN 和 AUX_GND 接地会产生我们所看到的影响是否合乎逻辑?

    谢谢!
    基思

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    AUX_IN 限制为 VREF、可直接馈入 ADC 内核。  如果存在使 AUX_GND 高于/低于 AGND 300mV 以上的情况、 可能会导致该问题。  简单的测试是仅将两个引脚短接至地。  

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    在上面的测试中、我将 AUX_IN 和 AUX_GND 都短接至 DGND。 或许我应该尝试使用尚未进行过多返工的芯片、以防出现问题。 谢谢!

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    早上好、辅助引脚短接似乎有助于减少冻结发生的频率、但我们仍然有问题、这似乎与下电上电直接相关。 否则我们完全处于损耗状态。 如果您可以设置电话会议、我很乐意分享屏幕布局、以便我们更详细地了解内容。 如果您有空余时间、请告诉我。

    谢谢!

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    尊敬的 Keith:

    如果您满意、我会通过您的 e2e 个人资料详细信息向您发送备注。

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    音质好、谢谢