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[参考译文] ADS1675:预热组件出现异常行为

Guru**** 2393725 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1675, LP2992, TPS82130

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/1461695/ads1675-strange-behavior-with-warmed-up-component

器件型号:ADS1675
主题中讨论的其他器件: LP2992TPS82130

工具与软件:

我们在已投入大规模生产的产品中使用了 ADS1675。 正常情况下工作正常。 但大约每100个器件、我们就会看到一种奇怪的行为。

我们使用 ADS1675转换来自测量传动器位置的检测器的模拟信号。 起初 ADS1675运行良好、但在大约一个小时后、当元件预热时、输出信号似乎与一种方波信号叠加。

为了说明这种行为、我记录了完整元件和预热故障元件的数据。 两个部件都在测量静止时的执行器。 实际上只会记录测量噪声。

如下图所示、 完好无损的组件实际上仅显示了测量噪声。 但故障分量由一种频率约为80Hz 的方波信号叠加 。 当我直接在 ADS1675上喷洒冷却喷雾时、这种行为消失、并产生正常测量噪声。 但大约50秒后、当元件再次升温时、将返回奇怪的行为。

这是否是该组件已知的问题? 你有什么想法,这种行为来自哪里?

 

我们使用以下配置:

  • 高速模式(4000kSPS )
  • 可实现快速响应的低延迟滤波器
  • LVDS 接口

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    您好 Soeren、

    我从未见过 ADS1675出现过这种行为、但冷却器件表明这可能是一个模拟问题。

    问题:

    1、 喷涂设备前,设备的环境温度是多少?  是接近室温还是在接近最高工作温度的高温下?

    2. 在高速模式下运行时、ADC 的功耗约为0.5W。  器件下方是否有良好的接地层来帮助将热量从封装中传导出去?

    3. 您是否为 Rbias 使用推荐的7.5kOhm 电阻?  您能否确认此电阻的正确值?

    4. 不太可能;电源电压是否保持在建议的典型值附近?  AVDD= 4.01和 DVDD=3V?

    5. 电压偏移可能是由于输入放大器而不是 ADC 造成的吗?  这将取决于输入放大器与 ADS1675的接近程度。

    此致、
    Keith Nicholas
    精密 ADC 应用

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    Keith、您好!

    感谢您的快速响应。

    关于您的问题:

    1. 遗憾的是、我没有测量温度。
    2. 我们主要是通过顶部对器件进行冷却。 它通过导热垫连接到冷却块。 此冷却块经回火处理为42°C (用于对另一个部件进行温度控制)。 考虑到热阻、IC 表面上的温度肯定较高、但应该远低于最大额定值。 这是否是充分的解决方案、或者您是否建议通过引脚和接地层来冷却器件?
    3. 我们对 Rbias 使用8.2K Ω 电阻器。 这个小偏差是否已经成为问题?
    4. 是的、AVDD 为5V、DVDD 为3V (设计和测量)。
    5. 我们在刚性柔性 PCB 上使用该器件、具有2个刚性器件、并通过柔性器件连接。 ADS1675放置在一个刚性部件上、而放大器放置在另一个刚性部件上。 柔性部件长70mm。 因此放大器不会受到冷喷的影响。

    此致、

    Soeren

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    您好 Soeren、

    我明天将提供答案。

    谢谢!

    Keith

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    Keith、您好!

    我刚刚用 示波器分析了5V AVDD。 很显然、这个电压就是问题。 下面是一个屏幕截图:

    可能 LDO (LP2992AIM5-5.0)出现故障、或者由 LDO 供电的任何器件出现异常行为。 下周我会更换 LDO、看看它是否有任何变化。

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    您好 Soeren、

    我想您找到了问题的根源。  您可能需要增加 AVDD 电源上的电容、以帮助实现稳定性。  

    AVDD 电源上的总电容是多少? 除了 ADS1675封装旁边为 AVDD 建议的10uF 外、我还会在 LP2992旁边使用至少10uF 的电容。

    此致、
    Keith

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    Keith、您好!

     LP2992旁边的电容为10uF。 在 ADS1675旁边是这样的接口:

    这通常效果很好。

    奇怪的是、当我在 示波器上观察到这个有故障的电路板的 AVDD 时、起初 AVDD 电压运行正常、但经过一段时间后、电压看起来如 上面示波器图中所示。 LP2992具有过流和过热保护功能。 可能会由于某种原因而触发此处的保护。  

    此致、

    Soeren

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    您好 Soeren、

    ADS1675 AVDD 电流约为70mA。  如果您有其他由5V 电源供电的元件、则这些元件会增加总电流。

    我可以找到 LP2992的过热规格、但这些规格通常设置为在170°C 左右。  根据 SOT23 (DBV)封装的热规格、LP2992中的1W 功耗可能会导致过热关断。  假设 AVDD 5V 电源上存在其他负载、这会使总电流负载增加到100mA、那么15V 输入电压会导致大约1W 的功率耗散、这足以将稳压器置于过热模式。

    此致、
    Keith

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    Keith、您好!

    我终于找到了原因。

    正如我之前所说的、我们使用  LP2992为 ADS1675提供 5V AVDD。 LP2992的输入为5.5V、由 TPS82130生成。 之间是铁氧体磁珠。 显然、这会在特定温度下导致 TPS82130的输出出现巨大振荡。 因此、一些 LP2992器件在  上面的示波器图中显示输出。 LP2992"只"的其他器件具有0.3V 的持续压降、因此输出仅为4、7V。

    我将铁氧体磁珠更换为0欧姆电阻器、振荡完全消失了。

    感谢你的帮助

    此致、

    Soeren