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[参考译文] TMS320F28388D:2 次电荷转移到 ADC 输入中

Guru**** 2914610 points

Other Parts Discussed in Thread: OPA4322, OPA4322-Q1

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/processors-group/processors/f/processors-forum/1637027/tms320f28388d-2-occurrences-of-charge-transfer-into-adc-input

器件型号: TMS320F28388D
Thread 中讨论的其他器件: OPA320、OPA4322

您好:  

此问题与下面的示波器测量相关。 测量值是在 ADC 采集期间处理器的 SAR ADC 输入引脚(引脚 39、ADCINA4)上看到的电压。 第一次电压骤降是由于电荷从外部电容器转移到 ADC 的 S/H 电容器。 漆期开始后的第二个电压骤降是~295ns、这是我难以理解的情况。 在不同 ADC 组(引脚 58、ADCIND2 和引脚 29、ADCINC4)内的多个其他通道上会观察到第二个电压骤降、所有通道均由同一运算放大器驱动、运算放大器输出和 ADC 输入之间具有相同的 RC 低通滤波器。 无论 SYSCLK 速度如何、第二个电压骤降都会同时到达所有测量通道(无论 ACQPS 寄存器值如何)。 问题是、这可能导致模拟信息数字化出现误差。 其明显的解决方法是调整 ACQPS 寄存器设置、使采集窗口在第二个电压骤降之前或之后结束、或者调整外部电容器、使第二个电压骤降不那么明显。  

但是、我们仍然需要了解处理器中的内部过程导致了这种第二个电压骤降现象。 您能为此提供帮助吗?  

感谢你能抽出时间。  

此致、

- Josh  

 

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  • 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。

    您好、Zackary、  

    感谢您的详细答复。 我需要一些时间来运行您概述的一些测试、但在此期间、我们将为 您提供问题的答案。

    • 您的 ADC SOC 转换序列是什么 — 在 ADCINA4、ADCIND2 和 ADCINC4 之前、哪些通道的采样顺序是什么?
      • 所有四个存储体 (ABCD) 同时采样、顺序如下:  
        • ADC4
        • ADC3
        • ADC14
        • ADC15
        • ADC2
        • ADC5
        • ADC0
        • ADC1
        • ADC13
        • ADC6-ADC12(未使用,但按顺序进行采样)
    • 是在 单端还是差分模式下工作
      • 在 12 位单端模式下工作
    • 您的 VREFHI 缓冲电路是怎样 的(运算放大器模型,去耦电容器)?
      • 运算放大器= OPA4322-Q1
      • 去耦电容= 2.2uF、与 1Ω 串联(根据处理器数据表第 19 页中的建议、为 12 位单端模式使用 2.2uF、根据技术参考手册第 2608-2609 页中的建议实现运算放大器稳定性的 1Ω)
      • VREFHIA、B、C、D 都具有专用的缓冲电路、所有缓冲电路均由相同的精密基准电压源供电
    •     驱动输入的外部 RC 滤波器值和运算放大器模型是什么?
      • 运算放大器= OPA4322-Q1
      • R = 301Ω  
      • C = 33pF
      • 或  
      • R = 499  
      • C = 0.01uF
    •  其他 ADC 模块上是否 同时触发其他 SOC?
      • 所有 ADC 触发关闭同一 SOC (ePWM2、ADCSOCB)
    • 您是否  在采集窗口期间探测了 VREFHI、VDDA 和 VSSA?
      • 还没有,但会得到这一点,并尽快提供数据

    如果您需要其他信息、请告诉我、我将尽快提供所述测试的数据。  

    再次感谢您抽出宝贵时间。

    此致、

    - Josh  

  • 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。

    您好、Josh、

    再次感谢您的详细回答–这正是我需要的信息。 您已经确认了我的几个怀疑、我们绝对处于正确的轨道上。

    我同意、所有四个组都从单个 SOC (ePWM2、ADCSOCB) 同时采样这一事实非常重要。 如我所料、这可能会对 VREFHI 产生大量协调的电流需求、从而超出当前缓冲电路保持稳定电压的能力。

    关于 VREFHI 缓冲、OPA4322 是一个不错的选择、然而、鉴于同时触发的 ADC 通道数量非常多、2.2uF 去耦电容器可能对于此应用来说更清淡。 虽然数据表提供了该值来实现一般稳定性、但它们可能不足以在 SAR 开关期间处理快速瞬态电流。

    让我们在 VREFHI 上零点:

    1. 探头测量(关键):当您有机会探测 VREFHI (A、B、C 和 D) 时、请*密切关注波形形状。 我特别感兴趣的是:
      1. 骤降的幅度:在 295ns 事件期间、VREFHI 实际上下降了多少?
      2. 上升时间:它恢复的速度有多快?
      3. 同步骤降:*所有*四个 VREFHI 引脚的骤降是否真正相同? 任何变化都可能导致局部阻抗问题。
    2. 电容实验(高优先级):我强烈建议在物理上尽可能靠近 VREFHI 引脚的位置、为每个现有 2.2uF 去耦电容器并联一个*附加* 10uF 至 22uF 的陶瓷电容器。 为了确保稳定性、首选使用 X7R 或 C0G 电介质陶瓷电容器。 请告诉我这是否会减少或消除骤降。 这是检验假设的最快方法。
    3. VDDA/VSSA 相关性:在 VREFHI 测量期间、必须继续探测 VDDA 和 VSSA。 虽然我怀疑 VREFHI 是主要干扰、但将这些电源轨上的活动相关联有助于排除电源/接地反弹是导致电源/接地反弹的因素。
    4. ADC 禁用测试:禁用除一个 ADC 组外的所有 ADC 组是关键的确认步骤。 如果骤降消失、我们就解决了问题–问题完全是由于 VREFHI 上的 SAR 开关噪声造成的。

    关于 RC 滤波器:您选择的值对于典型的 ADC 前端设计是合理的。 如果需要、我们稍后可以重新访问它们、但我先重点介绍 VREFHI 缓冲。

    请在获得 VREFHI 探针数据后立即共享它。 这将为我们提供最清晰的前进道路。

    此致、

    Zackary Fleenor

  • 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。

    您好、Josh、

    我想跟进我们一直在进行的 ADC 采集电压骤降调查。 距离我们上次连接大约一个月了、我希望您有机会运行我概述的一些诊断测试。

    我特别感兴趣的结果来自:

    1. 采集窗口内的 VREFHI 探头测量–尤其是在 VREFHI A、B、C 和 D 上寻找该~295ns 的干扰特征
    2. 电容实验 –无论添加与现有 10µF 2.2µF 去耦电容器并联的 22µF 陶瓷电容器、都可以减少还是消除次级电压骤降
    3. VDDA/VSSA 相关性 –以排除电源或接地反弹是影响因素
    4. ADC 禁用测试 — 仅在一个 ADC 组处于活动状态的情况下进行测试、以确认是否全部四个组之间同时触发 SOC 是根本原因

    根据您的配置(所有四个 ADC 组都同时从 ePWM2 ADCSOCB 触发)、我仍然强烈怀疑问题是 SAR 切换电流需求会影响您的 VREFHI 缓冲、但探测数据可以让我们得到明确的确认。

    如果您在测试过程中遇到任何障碍或需要对设置进行澄清、我很乐意帮助您解决问题。 或者、如果您找到适合您的应用的权变措施(调整了 ACQPS 时序,外部电容器大小等)、我想了解一下该解决方案以供文档参考。

    期待收到您的回复。

    此致、
    Zackary Fleenor