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duke刘

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MSP430对LTC6115进行ADC采集,LTC6115信号电压被下拉怎么解决?

求助,最近在用MSP430F5438A的ADC功能,采用ADI的LTC6115进行电流采集,信号经过ADI的模拟开关ADG708BRUZ以及ti的运算放大器OPA2333后输入给MSP430。信号电压范围设计的是0~5V,OPA2333做了个二分之一,给到MSP430信号电压是0~2.5V。如下图,绿色和黄色分别为ADG708输入前通道2和通道4的信号,红色为ADG708输出信号,可以看到当选通当前通道后,信号电压即刻被下拉下来,且在不同电压输入信号情况下的下拉幅度不一致,如图2图3。

下图蓝色为经过OPA2333后的信号,可以看到与ADG708输出信号相比刚好为其二分之一。

下图为相关芯片相关参数。

我的电路中,从LTC6115信号输出到ADG708信号输入中间的电缆长度大约有4到5米,不知道电压被下来是否是电缆造成的?或者是MSP430配置上的问题?

回帖(1)

马祥

2025-3-27 18:10:43

针对LTC6115信号电压被下拉的问题,以下是系统的分析和解决方案:




问题分析




  1. ADG708导通电阻影响

    ADG708的导通电阻(约5Ω)与信号源阻抗形成分压,若前端分压电阻阻值过高(如10kΩ+10kΩ),可能导致信号被下拉。




  2. OPA2333驱动能力不足

    OPA2333作为低功耗运放,输出电流有限。当ADC采样时,瞬间电流需求可能导致电压跌落。




  3. 电源去耦不足

    模拟开关和运放的电源波动可能影响信号稳定性,尤其在通道切换瞬间。




  4. ADC输入配置问题

    MSP430的ADC输入可能启用了内部下拉电阻,或输入阻抗不匹配。




  5. PCB布局干扰

    高阻抗信号路径可能受到数字信号或地线噪声干扰。






解决方案


1. 优化信号路径阻抗



  • 降低分压电阻阻值

    将分压电阻(如从10kΩ+10kΩ改为1kΩ+1kΩ),降低输出阻抗至约500Ω,减少ADG708导通电阻的影响。

  • 在OPA2333输出端添加缓冲

    在运放输出端与ADC输入之间串联一个100Ω电阻,并联100pF电容到地,以抑制采样瞬态电流。


2. 增强OPA2333驱动能力



  • 确认运放工作模式

    检查是否配置为电压跟随器(反馈直接接输出),避免错误放大倍数导致阻抗变化。

  • 增加电源去耦电容

    在OPA2333电源引脚就近放置0.1μF和1μF电容,确保供电稳定。


3. 验证ADG708控制逻辑



  • 确保单通道选通

    检查控制信号,防止多通道同时导通造成信号短路。

  • 测量ADG708输出端信号

    用示波器观察选通后信号是否正常,确认问题出在ADG708之前还是之后。


4. 检查ADC输入配置



  • 禁用内部上下拉电阻

    确认MSP430的ADC输入引脚未启用内部下拉(通过寄存器配置关闭)。

  • 优化采样时间

    增加ADC的采样保持时间(如设置SAMPCON=1),确保信号稳定后再进行采样。


5. 优化PCB设计



  • 分离模拟/数字地

    使用单点接地,避免数字噪声耦合到模拟信号路径。

  • 缩短高阻抗走线

    将分压电阻、ADG708和OPA2333靠近布局,减少寄生电容和干扰。


6. 分步调试验证



  • 单独测试分压电路

    断开ADG708,直接输入信号到OPA2333,观察输出是否正常,排除分压电路问题。

  • 逐级测量信号

    从ADG708输入到OPA2333输出,逐级用示波器捕捉信号变化,定位下拉发生的环节。




关键电路参数建议



  • 分压电阻:1kΩ + 1kΩ(精度1%)。

  • OPA2333配置:电压跟随器(反馈直接接输出)。

  • ADC采样设置:采样时间 ≥ 20个时钟周期(根据ADC时钟频率调整)。

  • 去耦电容:OPA2333电源引脚处放置0.1μF(陶瓷) + 1μF(钽电容)。




总结


问题可能由信号路径阻抗不匹配、运放驱动能力不足或电源噪声导致。通过降低分压电阻阻值、优化运放输出缓冲、增加去耦电容,并验证ADG708控制逻辑,可有效解决信号下拉问题。建议优先调整分压电阻和运放输出端缓冲,再结合示波器逐级调试定位具体故障点。

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