[参考译文] ISOW7841：使用多个隔离器会在 SPI MISO/SOMI 信号中产生奇怪的噪声

您好、Manuel、

感谢您分享与您所面临问题相关的所有详细信息。

我看了一下原理图、没有任何重大问题。 我还回顾了 PCB 布局、也没有看到任何有关这方面的主要问题。

如果我必须在 PCB 布局中指出一点、那就是 SPI 线路连接到连接器 A1的方式。 我看到、ISOW7841器件到控制器的所有 SPI 线路都以菊花链方式连接、其中一个器件的走线连接到另一个器件、最后一个器件的走线连接到连接器。 将这些走线连接到连接器 A1的一种更好的方法是让一组走线垂直运行、然后从该总线分支到各个 ISOW7841器件。 这样、所有 ISOW 器件都直接通过总线连接到连接器。
这可能是也可能不是您所面临问题的原因、但这是一般最佳实践指南之一。

关于您共享的波形、我无法真正解释波形的电压和时间刻度。 您能否分享示波器的屏幕截图、其中捕获了 ISOW7841输入端的 MISO 和 ISOW7841输出端的 MISO、以便我们能够更好地进行比较？
还请注意 MISO 线路是否保持在一种状态(高电平或低电平)、或者数据是否在特定数据速率下传输。

期待看到所请求的数据、谢谢。

此致、
Koteshwar Rao

您好、Manuel、

请帮我处理上述请求的数据、帮助我调试问题、谢谢。

此致、
Koteshwar Rao

您好、 Koteshwar、

 感谢您的帮助、很抱歉耽误您的回复。

您在屏幕截图中看到的波形只是串行端口的读数(ads1220的芯片温度、单位为°C)。 我尝试了两种变体：只与一个器件通信( 另一个 CS 引脚为连续高电平)、每个环路交替通信。 它没有产生任何影响。 我无法真正量化数据速率、但我每秒获得大约50个读数。 我尝试调整沟通的时间、但这也没有帮助。 MISO 线路有时会将1解释为0。 屏幕截图显示：

-第一行：底部 ads1220芯片温度的二进制表示(PCB 布局)

-第二行：底端 ads1220的芯片温度为十进制、以°C 为单位 (PCB 布局)

-第三行：ads1220顶部芯片温度的二进制表示(PCB 布局)

-第四行：ads1220的芯片温度 在顶部以°C 表示为十进制(PCB 布局)

顶部 ads1220的9°C 读数失败(25°C 也是如此)。 但我会得到类似的底部 ads1220的缺失读数、但频率要低得多。 从该 POV 看来、路由可能是问题的原因？

我还没有机会使用示波器、但明天或明天之后的第二天会使用示波器。 然后、我将返回读数。 希望我们可以解决这个问题。

您好、Manuel、

感谢您分享更多详细信息、现在我很清楚您分享的数据。 是的、只需查看以位为单位接收的数据、就很难进行调试。 我将在相同的示波器屏幕截图中查看输入和输出的示波器截图、谢谢。

此致、
Koteshwar Rao

您好、Koteshwar、

我不得不说、我刚刚开始使用示波器、但它看起来真的很有帮助。 我希望这张屏幕截图有所帮助：黄色曲线是隔离的 MISO 线、紫色线是 Arduino 线。 虽然黄色波峰在大约3.3V 时出现、但它会返回~2V。  目前、我只使用 Arduino nano 进行通信。 您认为这是问题的根源吗？  

另一个编辑：

前两个屏幕截图只是"浮动"行为。 我现在 捕获了 CLK_ISO 和 CS_ISO。  当我不与 ADS1220通信时、MISO_ISO 线路有时会浮动(在屏幕截图左侧)。 那么、这可能是问题吗？ 有什么想法吗？  再次编辑：当 CS 变为低电平时、它开始浮动、因此似乎是正确的行为。  

黄色：MISO 隔离

紫色：CS 隔离

蓝色：MISO MCU 线路

绿色：CLK_ISO

感谢您的观看！  

此致、  
Manuel

您好、Manuel、

感谢分享波形和其他信息、这有助于更好地了解情况。
是的、我看到 MISO_ISO 的电压电平为0/3.3V、而 MISO_MCU 的电压仅为0V/2V。 如果在 MISO_ISO 线路上连接了一个非常低的上拉电阻器(介于50和100Ω 之间的值)、则可能会发生这种情况。 您能确认一下吗？

如果不是、则还有其他东西会将 MISO MCU 拉至低电平、这就是电压下降的原因。 它甚至可能是 MCU 输入通道配置。 请告诉我，谢谢。

此致、
Koteshwar Rao

您好、Koteshwar、

感谢您迄今的帮助！ 我无法确认 MISO_ISO 和 V_ISO 之间的任何低上拉电阻、既不处于关断状态、也不处于导通状态(1.7M)。 但是、在关断状态下、MISO_ISO 和 GND_ISO 之间存在~270k 欧姆、但在导通状态 下、(测量值)电阻降至~30欧姆！ 这是 ADS1220的正常行为吗？  这是否是问题的根源？

编辑：也许这有助于：当我移除第二个 ISOW7841时、MISO_ISO-GND_ISO 电阻保持不变(~30欧姆)、但 MISO_MCU 电压大约翻倍。  

编辑2：我做了更多的测试：一旦我将第二个 isow7841焊接到 PCB (从第一个帖子开始位于布局的底部)、电压再次下降(这次下降到大约2.6V)。 第二个 ISOW7841没有任何焊接、MISO_ISO 和 GND_ISO 之间的电阻约 为400k Ω。

编辑3：我对 isow7841的数据表再做一次查看。 当 我正确理解时、使用多个 ISOW 会在 MISO_MCU 通道上构建某种分压器(请参阅下图、它用于隔离输出、但我认为 MCU 输出上的分压器是相同的？ 仅使用 Vdd 而不是 Viso)。 如果输出电压设置为低电平、而输出电压设置为高电平、我会得到一个分压器、从而解释电压为何大约会暂停。 因此、我假设添加第三 个 ISOW (全部带有 F 后缀) 会 导致额外的压降约 为1/3。 我是对的吗？ 如果是、我可以 通过在 MSO_MCU 通道中添加一些二极管来解决该问题？

编辑4：刚刚测试添加了第三 个 ISOW7841F、现在 MISO_MCU 通道上的电压仅为1.6V 左右。 数据表中不应该包含这一点？ 某种"在同一 SPI 总线上使用多个器件时要注意"

此致、

Manuel

您好、Manuel、

感谢您共享额外的输入和波形。

[引用 userid="48332" URL"~/support/isolation/f/isolation-forum/992533/isow7841-using-more-than-one-isolator-causes-strange-noise-in-the-spi-miso-somi-signal/3672813 #3672813">感谢您迄今提供的帮助！ 我无法确认 MISO_ISO 和 V_ISO 之间的任何低上拉电阻、既不处于关断状态、也不处于导通状态(1.7M)。 但是、在关断状态下、MISO_ISO 和 GND_ISO 之间存在~270k 欧姆、但在导通状态 下、(测量值)电阻降至~30欧姆！ 这是 ADS1220的正常行为吗？  这可能是问题的根源吗？

我的下拉电阻器是否为低值的问题是 MISO_MCU 线路、因为在该线路上观察到了该问题、而不是 MISO_ISO。

[引用 userid="48332" URL"~/support/isolation/f/isolation-forum/992533/isow7841-using-more-than-one-isolator-causes-strange-noise-in-the-spi-miso-somi-signal/3672813 #3672813">编辑4：刚刚经过测试添加了第三 个 ISOW7841F、现在 MISO_MCU 通道上的电压仅为1.6V 左右。 数据表中不应该包含这一点？ 某种"在同一 SPI 总线上使用多个器件时应注意"

感谢您确认这一点。 您好像将 ISOW 的多个输出连接在一起、以连接到单个 MCU 输入。 请注意、不应将两个数字输出连接在一起。 这并不特定于 ISOW、而是适用于包括 MCU 和 ADC 在内的所有数字器件、除非特定器件专门针对特殊使用情况而设计、在这种情况下、将明确提及该器件。

请务必共享一个更大的原理图、以供查看、其中显示了所有 ISOW 器件及其与 MCU 的连接。 另请参阅以下有关使用多个隔离器进行 SPI 隔离的常见问题解答。 谢谢。

https://e2e.ti.com/support/isolation/f/isolation-forum/991655/faq-how-to-connect-spi-mcu-to-multiple-isolated-spi-nodes

此致、
Koteshwar Rao

您好、Koteshwar、

再次感谢您的帮助。 您是对的、我在同一个 MISO、MOSI 和 SCKL 上运行了两个 ADS1220。  我认为 在没有隔离器的情况下这种情况下可以正常工作、因为 ADS1220是针对此用例而设计的、并且 MOSI 在 CS 处于高电平时进入高阻抗状态？ 原理图如下：

我能否在每个 MISO_MCU 线路上添加一个二极管来阻止隔离器的低电平状态(二极管后面有一个一般的1k 下拉电阻器)？ 否则 、我必须使用使能引脚切换到 ISO7741非 w 版本？

此致、
Manuel