[问答]

AD7799电路配置为双极性检测出现奇怪现象

尊敬的ADI技术支持工程师：
您好！
我用了贵司24bit ADC AD7799，目前遇到的问题是配置为双极性检测，增益设为1，出现了非常奇怪的现象，焊接上R51，关闭内部缓冲，用万用表侧AIN2（+）-AIN2(-)的电压就变为-0.383V，AD检测出来电压为-0.42V，去掉R51，万用表测得V21上电压为0.432V。
1、为什么接上R51后，电压会由正变为负？
2、为什么增益为1，设置为单极型输入，关闭内部缓冲。AD值为无效（0xFFFFFF）？
3、为什么增益为1，设置为双极型输入，打开内部缓冲。AD转换输出电压接近于0？
4、通道3（Ain3）、通道1（AIn1）的伪差分输入电路有没有问题？
5、通道2（Ain2）的差分输入电路跟通道3（AIN3）、通道2（AIN2）伪差分输入能否并存？或者说三路AD中可否一路用差分方式另外2路用单端输入方式？

项目周期比较紧，希望尽快给予解答!谢谢！

2018-9-12 11:11:18　　评论 淘帖0 邀请回答

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田晴

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答案对人有帮助，有参考价值 0 您好：问题1 2 3 的回答：看了原理图，得到了这些信息：AVDD = 3.3V ，DVDD = 3.3V ， REFIN(+) = 2.5V ，REFIN(-) = -3.3V。AVDD，DVDD，REFIN+ 满足输入要求。REFIN-不满足(GND-30mV , AVDD+30mV)的范围，如图(1)所示。这个地方修改以后,再测试一下您 1 2 3中提到的问题。图 (1) 问题 4 的回答：从电路中看到的是，通道3和2是采用伪差分的形式。通道3和2 的模拟输入负端接地，在内部设置为Unbuffered Mode，模拟输入的范围是(GND-30mV , AVDD+30mV) 图(2)所示，这样才能够满足要求。由于AIN3(+)输入电压范围未知所以，所以分析一下通道2。在Unbuffered Mode情况下AIN2(+)和AIN2(-)绝对电压满足(GND-30mV , AVDD+30mV)的要求，由于1N4148的导通电压最大是1V，所以AIN2(+) = 1V, 那么AIN2(+)与AIN2(-)和的一半是0.5V刚好满足Common-Mode Voltage的要求，图(2)所示；那么当1N4148的导通电压降低，那么AIN2(+)与AIN2(-)和的一半小于0.5V，不能满足Common-Mode Voltage的要求。这个地方存在一些问题。图(2) 问题5 的回答：第一小问，通道1（问题中是2）的差分输入，通道2、3 的伪差分输入可以并存。都需要满足图(2)中的要求。第二小问，这里解释一下，单端只有一个模拟信号输入端口，差分具有一对模拟信号输入端口。当差分输入其中一个端口接入模拟信号，另外一个悬空，这种测量是有问题的。所以将差分通道采用单端输入方式是不允许的。

2018-9-12 11:18:49 评论举报尹明

答案对人有帮助，有参考价值 0 wyywerw2 发表于 2018-9-12 07:02 您好：问题1 2 3 的回答：看了原理图，得到了这些信息：AVDD = 3.3V ，DVDD = 3.3V ， REFIN(+) = 2.5V ，REFIN(-) = -3.3V。AVDD，DVDD，REFIN+ 满足输入要求。REFIN-不满足(GND-30mV , AVDD+30mV)的范围，如图(1)所示。这个地方修改以后,再测试一下您 1 2 3中提到的问题。您好！关于参考电压VREF-的接法（接-V3.3V）确实是我原理图设计有误，这样接会导致AD7799迅速发热，因此在编写程序之前这个问题已经发现并解决（处理方法是：VREF-飞线至AGND）。上述问题是在VREF-接AGND之后产生的。关于Common-Mode Voltage的要求，如果一定要采用1N4148二极管该怎么处理？我加个缓冲器（射极跟随器）是不是还不是不行？这么说我不能用1N4148二极管采用测电压的方式进行测温从而进行温度补偿了？如果用也只能用导通压降大一点（保证大于1V）的二极管了？

2018-9-12 11:34:31 评论举报田晴

答案对人有帮助，有参考价值 0 nnmnnm 发表于 2018-9-12 07:18 您好！关于参考电压VREF-的接法（接-V3.3V）确实是我原理图设计有误，这样接会导致AD7799迅速发热，因此在编写程序之前这个问题已经发现并解决（处理方法是：VREF-飞线至AGND）。上述问题是在VREF-接AGND之后产生的。第一小问回答： Common-Mode Voltage的要求是当内部仪表放大器In-Amp使能（增益4~128）需要满足的。当In-Amp使能后，可以尝试采用图(3)电路满足Common-Mode Voltage ，测量1N4148两端的压差。如果In-Amp未使能，就没有Common-Mode Voltage的限制（上次回答未注意到）。图（3）第二小问回答：可以尝试，但是注意加射极跟随器本身会存在一定的温度特性。第三四小问回答：参考第一小问的回答。

2018-9-12 11:47:41 评论举报尹明

答案对人有帮助，有参考价值 0 wyywerw2 发表于 2018-9-12 07:02 您好：问题1 2 3 的回答：看了原理图，得到了这些信息：AVDD = 3.3V ，DVDD = 3.3V ， REFIN(+) = 2.5V ，REFIN(-) = -3.3V。AVDD，DVDD，REFIN+ 满足输入要求。REFIN-不满足(GND-30mV , AVDD+30mV)的范围，如图(1)所示。这个地方修改以后,再测试一下您 1 2 3中提到的问题。参考电压VREF-接AGND，请教您以下三种现象的产生原因： 1、为什么接上R51后，电压会由正变为负？ 2、为什么增益为1，设置为单极型输入，关闭内部缓冲。AD值为无效（0xFFFFFF）？ 3、为什么增益为1，设置为双极型输入，打开内部缓冲。AD转换输出电压接近于0？

2018-9-12 12:01:08 评论举报田晴

答案对人有帮助，有参考价值 0 nnmnnm 发表于 2018-9-12 07:44 参考电压VREF-接AGND，请教您以下三种现象的产生原因： 1、为什么接上R51后，电压会由正变为负？ 2、为什么增益为1，设置为单极型输入，关闭内部缓冲。AD值为无效（0xFFFFFF）？第1 2 3 问的回答：图（4）是我这里的信号调理电路，我采用的是增益为1，buffer off , 极性（单/双）测试过。万用表和AD7799测得的二极管1N4148的压差是0.45V。建议你换一片新的AD7799或再测试一块新板子，找一下其他方面的原因。图（4）

2018-9-12 12:07:06 评论举报尹明

答案对人有帮助，有参考价值 0 wyywerw2 发表于 2018-9-12 07:50 第1 2 3 问的回答：您好！问题我已经排查清楚。换了一个新的AD一样的问题，就是不接4148引脚的电压就是-0.3-0.4V左右，另外一个通道也是负电压。经过排查，确定这两路通道电压不正常的原因在于AIN1通道的影响，去除连接AIN1通道的电阻R62、R68（紫色框圈定），其余两路（AIn2、AIn3）负压全部正常，4148的电压为0.456V。现在问题：为啥加上N6的AD8476（单端转差分）其余两个AD通道的电压就不正常了？是不是AD8476的电路有问题？ O2ContentF+、O2Content-对地的电压都是正电压，O2ContentF+与O2Content-之前电压-1.4852V。

2018-9-12 12:12:55 评论举报田晴

答案对人有帮助，有参考价值 0 nnmnnm 发表于 2018-9-12 07:56 您好！问题我已经排查清楚。换了一个新的AD一样的问题，就是不接4148引脚的电压就是-0.3-0.4V左右，另外一个通道也是负电压。纠正：O2ContentF+与O2Content-之间

2018-9-12 12:25:09 评论举报田晴

答案对人有帮助，有参考价值 0 nnmnnm 发表于 2018-9-12 07:56 您好！问题我已经排查清楚。换了一个新的AD一样的问题，就是不接4148引脚的电压就是-0.3-0.4V左右，另外一个通道也是负电压。 1. 在这种情况下，N6的8号引脚电压是多少？断开电阻R62和R68后，O2Content+ 和 O2Content- 对地电压？连接电阻R62和R68后，O2Content+ 和O2Content- 对地电压？ 2. 将X16与传感器断开，N6的8号引脚接入+VR2.5，断开电阻R62和R68后，O2Content+ 和 O2Content- 对地电压？连接电阻R62和R68后，O2Content+ 和O2Content- 对地电压？

2018-9-12 12:35:08 评论举报尹明

答案对人有帮助，有参考价值 0 wyywerw2 发表于 2018-9-12 08:18 1. 在这种情况下，N6的8号引脚电压是多少？断开电阻R62和R68后，O2Content+ 和 O2Content- 对地电压？连接电阻R62和R68后，O2Content+ 和O2Content- 对地电压？ 1、N6的8号脚电压为0.6V左右，测试条件：X16应该接的传感器没接，R58断开；O2Content+ 或 O2Content- 对地电压都为正电压，1.3V左右。万用表O2Content+ 到 O2Content-的电压为-1.48V。 2、测试条件就是：将X16与传感器断开，R58断开，+VR2.5v没有接进来。

2018-9-12 12:43:04 评论举报田晴

答案对人有帮助，有参考价值 0 wyywerw2 发表于 2018-9-12 07:02 您好：问题1 2 3 的回答：看了原理图，得到了这些信息：AVDD = 3.3V ，DVDD = 3.3V ， REFIN(+) = 2.5V ，REFIN(-) = -3.3V。AVDD，DVDD，REFIN+ 满足输入要求。REFIN-不满足(GND-30mV , AVDD+30mV)的范围，如图(1)所示。这个地方修改以后,再测试一下您 1 2 3中提到的问题。还有个疑问：如果待测信号就是1V以下的伪差分信号(Vcm小于0.5V)，最好的处理方式是什么？

2018-9-12 12:57:02 评论举报田晴

答案对人有帮助，有参考价值 0 nnmnnm 发表于 2018-9-12 08:40 还有个疑问：如果待测信号就是1V以下的伪差分信号(Vcm小于0.5V)，最好的处理方式是什么？可以给伪差分信号叠加一个偏置，或改变AD的供电方式。

2018-9-12 13:06:56 评论举报尹明

答案对人有帮助，有参考价值 0 wyywerw2 发表于 2018-9-12 08:50 可以给伪差分信号叠加一个偏置，或改变AD的供电方式。还有个问题我有点疑问：就是AD7799的PSW引脚，我是硬件把它接地还是怎么处理？好像寄存器里头有软件配置的位

2018-9-12 13:16:23 评论举报田晴

答案对人有帮助，有参考价值 0 nnmnnm 发表于 2018-9-12 09:00 还有个问题我有点疑问：就是AD7799的PSW引脚，我是硬件把它接地还是怎么处理？好像寄存器里头有软件配置的位 AD7799的PSW引脚是模拟开关的一端，模拟开关的另一端是接地。不用时，可以不接。当然接地也不会出现问题。

2018-9-12 13:21:53 评论举报尹明

答案对人有帮助，有参考价值 0 1、N6的8号脚电压为0.6V左右，测试条件：X16应该接的传感器没接，R58断开；O2Content+ 或 O2Content- 对地电压都为正电压，1.3V左右。万用表O2Content+ 到 O2Content-的电压为-1.48V。 2、测试条件就是：将X16与传感器断开，R58断开，+VR2.5v没有接进来。

2018-9-12 13:38:36 评论举报田晴

答案对人有帮助，有参考价值 0 nnmnnm 发表于 2018-9-12 09:22 1、N6的8号脚电压为0.6V左右，测试条件：X16应该接的传感器没接，R58断开；O2Content+ 或 O2Content- 对地电压都为正电压，1.3V左右。万用表O2Content+ 到 O2Content-的电压为-1.48V。 2、测试条件就是：将X16与传感器断开，R58断开，+VR2.5v没有接进来。 ... 1.请问你目前的电路原理图中除了REFIN（-）是接地的，其他的都与你实际的电路板一致吗？ 2.你能否做一个测试，将X16与传感器断开，断开R62 R68，将N6的1 3 8号引脚都接入+VR2.5。测试O2Content+ 和O2Content-对地是否都是2.5V？如果都是2.5V，连接 R62 R68 测试AD7799是否正常。

2018-9-12 13:50:08 评论举报尹明

答案对人有帮助，有参考价值 0 wyywerw2 发表于 2018-9-12 09:33 1.请问你目前的电路原理图中除了REFIN（-）是接地的，其他的都与你实际的电路板一致吗？ 2.你能否做一个测试，将X16与传感器断开，断开R62 R68，将N6的1 3 8号引脚都接入+VR2.5。测试O2Content+ 和O2Content-对地是否都是2.5V？如果都是2.5V，连接 R62 R68 测试AD7799是否正常。 ... 已经改了，确实如你所述。O2Content+ 和O2Content-对地是否都是2.5V。连接 R62 R68 测试AD7799也是正常的。疑问：为啥VCOM端不接（2.5V）会有这么大的差别？我的-Vs和+VS电压绝对值不是相等的，有不到0.1V的差别

2018-9-12 14:00:29 评论举报田晴

答案对人有帮助，有参考价值 0 nnmnnm 发表于 2018-9-12 09:44 已经改了，确实如你所述。O2Content+ 和O2Content-对地是否都是2.5V。连接 R62 R68 测试AD7799也是正常的。疑问：为啥VCOM端不接（2.5V）会有这么大的差别？ 1.你之前电路的设计有些问题，N6 的 VOCM悬空，导致O2Content+ 和 O2Content-的共模量是+VS与-VS和的一半，即是0V。那么O2Content+ 和 O2Content-之中有一个对地是负电压，另一个是正电压，超过了AD7799的输入范围引起其不正常。建议看一下AD8476 的datasheet。 2. R59会引起N6差模增益的变化建议你看一下 AD8476 的datasheet 。

2018-9-12 14:16:40 评论举报尹明

答案对人有帮助，有参考价值 0 wyywerw2 发表于 2018-9-12 10:00 1.你之前电路的设计有些问题，N6 的 VOCM悬空，导致O2Content+ 和 O2Content-的共模量是+VS与-VS和的一半，即是0V。那么O2Content+ 和 O2Content-之中有一个对地是负电压，另一个是正电压，超过了AD7799的输入范围引起其不正常。建议看一下AD8476 的datasheet。 2. R59会引起N6差模增益的变化建议你看一下 AD8476 的data ... 谢谢！麻烦您了！我明白了，AD8476是一个一比一的单端转差分电路，前边的电阻会影响差模增益。看来电路设计照搬电路是不行的，前边的两个电阻是在51单片机AD上的，换到单端转差分电路上没有仔细考虑这一点。

2018-9-12 14:24:14 评论举报田晴