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[参考译文] MSP430FR5959:ADC漏电流

Guru**** 2382480 points
Other Parts Discussed in Thread: MSP430FR5959
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/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/631431/msp430fr5959-adc-leakage-current

部件号:MSP430FR5959

MSP430团队,

我的客户的设计将3.5V至22k的电压置于 MSP430FR5959的ADC输入上。  它们还需要能够在稳定状态下对ADC输入进行34V到22k的容错。

MSP430FR5959数据表似乎表明,ADC输入泄漏是由正常GPIO引脚泄漏定义的,指定为最大+/-20nA。 我阅读了Thomas Shelburne的E2E帖子( https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp430/int-msp430/f/167/t/4.2587万?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=ADC%20Leakage%20current ),这有助于我理解该规范。

我们注意到,当施加3.5V电压时,内部温度传感器会出现明显的偏移(10°C或更高)。  此读数使用内部参考,而所有外部测量均根据外部参考进行。  

  • TI是否了解导致此问题的泄漏路径?
  • 在上述任一情况下是否可能对零部件造成任何损坏?
  • 是否有任何其他可能受影响的功能?

我的假设是34V稳态输入超出规格,可能会导致一些损坏,并导致泄漏电流过大,从而使内部温度传感器电路脱落。

感谢你的帮助

 

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    "他们还需要能够承受34V至22k的电压"

    我假设您的意思是* 3.4 ,而不是34。
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    您好,Michael:

    任何超过VCC +0.3V的输入电压均超出最大额定值,会损坏输入以及任何连接的外设,TI无法保证在这些情况下的预期操作。 ADC和REF PAD逻辑可在图6-3和6-4中看到,REF_A和ADC方框图分别在用户指南的图3-1和34-1中提供。

    客户能否提供有关该问题的更多详细信息,例如在施加过压之前,内部温度读数是否异常? 他们是否关心任何原理图或代码片段?

    此致,
    Ryan
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    您好,Ryan:

    以下是我们需要经受住的34V故障情况:

    红色二极管是MSP ESD二极管规格图3中描述的ESD二极管结构

    本文档描述了如果电流限制为小于2mA,则可应用过压条件。

    "有时,特定引脚上的信号会超出MSP MCU的供应。 在这种情况下,该器件可以通过ESD二极管处理过压情况,但在设计应用时必须考虑ESD二极管规格。 本文件对要考虑的项目作了说明。"

    通读整个文件,我相信每一个"待审议项目"都得到了考虑。  如果我错过了什么,请告诉我。

    '为了符合规格,应用必须从外部保护设备引脚,以使信号不超过±2-mA规格。 换言之,可以施加大于实际设备电源(DVCC和AVCC)的电压,但必须控制流经ESD二极管的电流。"

    我的理解是,虽然此情况被描述为设备安全,但模拟MUX或其他地方可能存在泄漏路径,这可能会导致意外行为。  我们认为这表现为内部温度读数偏移10°C。  当3.5V应用于一个ADC引脚时,我们立即看到内部温度跳转固定10C。  当3.5V降至1.5V时,我们会立即看到内部温度读数恢复到预期值。  在这种情况下,没有可见的热时间常数或电源电流增加,只是数值中的一个固定步长。

    首先,我想确认我的理解正确:这种情况不会损坏设备。

    第二,我想看看在这种情况下,可能会出现哪些其他意外泄漏路径或其他奇怪的情况。

    如果我可以进一步澄清,请告诉我。

    谢谢!

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    Dan,Ryan,

    因此,在第一种情况下,Ryan通常是正确的,施加在任何GPIO引脚上的电压不应超过数据表中的+/- 300mV规格。
    但是,如果电压较大且电流夹紧正确,则ESD二极管应按照上述应用说明中所述消耗电流。
    但是,在这种情况下,电源也应具有"应用程序注释"中所述的下沉功能。 我们的某些电子仪表参考设计也采用了相同的概念。

      如果可以施加5.8V的电压,则2 k电阻器可能不足以限制电流,因为这可能会导致2.9 mA,这也是一个规格违规。

    此致,
    Dietmar

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    Dietmar,您好!

    我想我不应该包括5.8V注释。  考虑通过22kohm电阻器的输入电压为34V。  这是1.54mA。

    听起来,如果遵守2mA规格且电源可以吸收电流,您就可以确认此类操作是安全的。  这种设计同时满足这两个要求。

    MSP团队是否了解此类传导路径如何导致内部温度传感器读数发生变化? ESD二极管传导和10°C的内部温度读数变化之间存在非常强的相关性。 我不相信这是一个真正的热上升。  1.54mA * 0.7V * 30°C/W (RHA封装)仅为0.03C温度上升。

    在通过ESD二极管导电时,我们是否应注意到任何其他可能的意外行为?

    谢谢!

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    Dan,您好!

    很抱歉迟到了。 通常,即使不是操作零件的最推荐方法,也应该是安全的。

    您需要考虑一些关键项目。 在应用此方案之前,DVCC必须通电,并且在关闭DVCC之前关闭此电压,这一点非常重要。 否则,您将通过后门提供设备,这可能会导致不可预测的行为。

    温度的变化可能来自用于ADC转换的参考电压的变化。 是否已选中此项?
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    谢谢Dietmar。

    在这种情况下,我们尚未尝试验证温度传感器使用的内部参考电压。  我将研究一下,但可能在一段时间内无法获取数据。  我们更有可能在将来的修订中设计出这种情况。

    最后一个问题:如果AVCC和DVCC夹紧到0V,这种"后门"电源状态是否仍然是一个问题? 在断电时,MSP430导轨夹紧至0V。  钳表仅在通电过程中释放,在施加3.3V电压之前不久。

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    Dan,您好!

    那么,您的意思是在DVCC夹紧到0V时为GPIO供电吗?
    我不会推荐他,因为这违反了说明仅应用低于或高于DVCC的+/-300mV电压的规范。
    如果您违反此规定,可能会特别担心可靠性,但这取决于可以流动的曲线。