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嗨、团队：
我们遇到了使用 TIC12400的 ADC 输入模式的问题。 IN11的输入是模拟信号。 您可以在下面找到输入侧的电路。
它们采用 ADC 轮询模式、湿性电流配置为0mA。 但它们在 IN11处捕捉到异常的周期性脉冲。 您可以找到如下所示的波形。
我怀疑这是由0mA 引起的。 在 IN11上放置一个15nF 电容器后、电压电平会变差、具体请参阅下面的。 请帮助提供一些调试建议。
转换器原理图。
谢谢！
Ethan Wen
Ethan、您好！
正确、这是由0mA 的漏电流(最大+/- 110uA)造成的。 我将在以下示例中解释该问题。
泄漏电流来自模拟多路复用器导通 FET 栅极偏置电路、该电路用于将启用的 INx 通道连接到 ADC、一次测量一个通道。 该泄漏电流仅在多路复用器主动将其连接到 ADC (通常为24uS、数据表中指定为 tADC)时在 INx 通道上有效。 这基本上等效于在进行测量时、使 VS 的上拉电阻器在24us 内的值介于100k-200k 之间。 通常、当电流为非零值时、该电流被拉电流或灌电流吸收。
ADC 输入端还有一个电阻分压器、可将电压降至 ADC 范围内的安全电平。 总输入电阻指定为240k、这意味着每个电阻器本质上为120k。 该引脚仅在测量时连接到 INx 引脚、但在测量时与外部电阻负载并联。
通常、INx 引脚上有一个低通滤波器、用于 ESD 保护、其中包括一个串联电阻器和并联电容器、因此等效电路会如下图所示。
ADC 测量的电压将取决于连接到 INx 引脚的外部元件。 对于完全开路的引脚(即不使用滤波器元件)、漏电流唯一流经的路径是通过 ADC 输入端的内部电阻分压器。 在此期间、ADC 测得的电压将大于6V 最大 ADC 代码1023 (0x3FF)
当有电容器添加到 INx 引脚时(例如与 ESD 滤波器一起)、当多路复用器主动将电容器连接到 ADC 时、电容器将充电24us、然后在轮询周期的剩余时间内放电。 如果没有任何下拉电阻或其他电压源来对电容器充电/放电、电容器将仅通过电路板上的寄生电阻放电、可能无法完全放电。 这会产生一些直流失调电压、并且取决于电容器值和轮询周期时间。 以下示波器显示了在上一次测量的同一电路板上添加一个15nF 电容器的情况。 请注意、此测试有48ms 的轮询周期时间。 该电容将脉冲幅度降低至130mV 峰峰值、但建立了0.4V 共模电压。 ADC 返回值89 (0x59)
在 INx 引脚上添加一个外部100k 下拉电阻器可提供放电路径、从而消除共模电压并进一步降低漏电流脉冲幅度。 ADC 现在返回代码20 (0x14)。
放大脉冲、可以看到脉冲持续时间与数据表中的 tADC 规格时间相关、该时间通常为24us。
我们提供的初始观察结果显示、ADC 值在29-31之间、这与我的示例数据一致、但电路元件略有不同、从而导致 ADC 值略有不同。
因此、对于您的问题、您将需要一个电容器来吸收(解耦)该漏电流和某种形式的放电电阻、以防止电容建立一定的直流偏移。 我希望这有助于您了解器件的工作情况。
此致、
Jonathan
Jonathan、您好！
感谢您的详细解释。
根据您的建议、客户尝试了在 IN11的输入端使用22nF 电容器和以下组合、结果是可以接受的。
但它们对该模拟输入信号的响应时间有一些要求、这意味着 RC 值不应如此高。 如果 C=22nf、则首选使用 R2=470 Ω。 考虑到一些极端情况、模拟输入电压可能在短时间内达到12V。 您是否认为470欧姆的电阻 足以提供限流保护？
我们还需要将 R1更改为10 Ω。 您是否认为增加 R1值也有助于减少泄漏影响？
此致、
Ethan Wen
Jonathan、您好！
谢谢！ 很明显。
另外、客户在数字输入模式下也观察到一些异常。 请参阅下面的波形和原理图。
为什么以及如何解决？
此致、
Ethan Wen
