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ADS8698: 采集数据异常以及温升异常问题

Part Number:ADS8698

您好,最近在用ADS8698做项目时遇到一些问题,想请教下:

问题描述:我们使用该芯片的5个输入通道采集模拟量,两路采集0-5V电压信号,一路采集4-20mA电流信号,两路采集温度信号,使用的是芯片的内部基准。该芯片的5V电源来自24->5隔离电源,3.3V来5->3.3的LDO电源,整个电路板的24V回路是和两个电机驱动器共用一个24V回路;我们在做-10℃~65℃以及振动(1grms-1.4grms)试验过程中发现,在两台驱动的使能状态下,有时候AD采集的模拟量数据会发生跳变情况,重新上24V电,在驱动器不使能下,数据恢复正常,但此时若驱动器使能采集数据又会发生跳变,有时还伴随重新上电后数据丢失即采集到的数据全是0,过一会数据会自行恢复。

针对以上情况,我们进行故障排故:

1、首先怀疑是温度应力过高导致芯片达到125℃结温临界点,经过实测AD顶层壳温最高约有115℃左右;

2、其次,我们排故过程中发现,对该芯片只供电不对其进行数据采集时,测量顶层壳温40℃左右,当给驱动器加使能后,顶层壳温立即飙升20℃左右,在不断电情况下,去掉驱动器使能,AD壳温也无法下降,重新上24V电,不加使能,温度下降;针对该现象,我们发现给AD供电的5VAVDD,在驱动器使能的情况下纹波有0.5V,那么AVDD最高达到5.5V左右,不知道这是不是造成壳温上升的因素;

3、我们在AD采集数据异常时,也通过软件将RESET对芯片进行复位,数据会恢复正常,但一会会出现数据丢失情况,重新上24V电恢复正常,程序初始化时RESET引脚是拉高的;

有几个问题:

1.该芯片6个输入通道是共用一个AD转换器吗?假如一个输入通道损坏时,其他输入通道是否会一起损坏?

2.如果使用内部基准,那么AD内部基准电压的触发是AVDD触发的吗?如果AVDD的供电超过5.25V,会有怎么样的现象?

3.我们对AD使用单独一路线性电源供电时,在驱动器使能下,顶层壳温没有飙升,所以怀疑AVDD的供电是不是造成温度飙升的原因?

期待您的回复,谢谢!

Amy Luo:

您好,

1、是的,共用一个AD转换器,可以通过8.2 Functional Block Diagram功能框图看出,多通道输入是通过MUX切换的。

? ?? 说:假如一个输入通道损坏时,其他输入通道是否会一起损坏?

这个不一定,具体要看这个通道的哪里损坏:

2、应该是的,内部基准电压源自AVDD,

AVDD推荐的工作范围是最大到5.25V,如果AVDD的供电超过5.25V,那么不能保证芯片datasheet中的电气性能,如果超过绝对最大额定值7V,那么有可能永久性损坏芯片。

3、是的,通过您第2点的测试,上述现象很可能是AVDD过压的原因。

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? ??:

 感谢您的回复。还有几个问题想请教下:

1. AVDD我们实际测试会有瞬时高次谐波(谐波频率约为20kHz),AVDD谐波尖峰最高6.03V,均值约为5V;DVDD谐波尖峰最高5.27V,均值约为3.3V;AD芯片产生的基准电压的谐波尖峰最高4.75V,均值约为4.03V;如下图。

在这种情况下,我们的AD采样转换数据都是正常的,想请问一下,在这种情况下会不会影响AD的正常工况?AD供电电源中的这种20kHz的谐波分量会导致AD发热温升吗?

2. 我们出现的情况是AD在驱动器使能情况下(引入高次谐波)会遇到数据转换异常现象,重新上电在驱动器不使能下(没有高次谐波)转换正常,一但使能(引入高次谐波)又会异常,这个是AVDD还是DGND一直超过额定绝对值7V造成的,还是处于5.25-7V造成的?因为看起来不像是永久性损坏,这个高次谐波引入后,AD芯片工作如果异常,当谐波消失后是会恢复正常工作吗?还是不可逆的损坏?

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Amy Luo:

1、

? ?? 说:想请问一下,在这种情况下会不会影响AD的正常工况?

如上所述,供电电压超过规格推荐的工作范围会降低芯片的性能,在绝对最大额定值范围内仅能保证芯片不被永久性损坏。因此,不能保证AD正常工作。

? ?? 说:AD供电电源中的这种20kHz的谐波分量会导致AD发热温升吗?

我理解的这不应导致AD发热升温,因为它没有达到绝对最大额定值,但不确定这个谐波是否耦合到其他信号中,导致其他信号异常从而AD发热升温。

2、

? ?? 说:这个是AVDD还是DGND一直超过额定绝对值7V造成的,还是处于5.25-7V造成的?

都有可能;

? ?? 说:这个高次谐波引入后,AD芯片工作如果异常,当谐波消失后是会恢复正常工作吗?还是不可逆的损坏?

如上所述,只要不超过绝对最大额定值就不会损坏。

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