AD7770和AD7779是8通道同步采樣Σ-Δ型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。每個通道都包括一個專用可編程增益放大器(PGA)級(提供1、2、4、8倍的增益)、一個完整Σ-Δ型ADC和一個低延遲sinc3數(shù)字濾波器。

在AD7770和AD7779的不同模塊的模擬域和數(shù)字域中均實現(xiàn)了多種診斷和監(jiān)控功能，例如基準電壓模塊、調(diào)制器或串行接口等(參見圖1)。

AD7770和AD7779還內(nèi)置一個12位逐次逼近型寄存器(SAR) ADC，其電源可以是獨立的。該SAR ADC可以用于診斷和監(jiān)控目的，這樣就無需利用外部多路復用器和信號調(diào)理，騰出一個專門用于系統(tǒng)測量功能的Σ-Δ型ADC通道。內(nèi)部節(jié)點和外部電源也可加以監(jiān)控，只需通過連接到SAR ADC的內(nèi)部診斷多路復用器進行選擇。

AD7770和AD7779可以利用串行外設接口(SPI)控制模式或引腳控制模式進行配置。在引腳控制模式下，器件在上電時根據(jù)施加于MODE0至MODE3引腳及FORMAT0、FORMAT1引腳的電壓電平而配置為預定義狀態(tài)。有關更多信息，參見AD7770和AD7779數(shù)據(jù)手冊。

在引腳控制模式下無法訪問器件上實現(xiàn)的許多診斷和監(jiān)控功能。SPI控制模式與引腳控制模式不同，允許訪問全部已實現(xiàn)的診斷和監(jiān)控功能。因此，若要進行診斷和監(jiān)控，建議在SPI控制模式下使用器件。

本應用筆記簡要介紹這些特性、AD7770和AD7779檢測到的錯誤，以及為診斷和解決這些錯誤而提供的不同選項。

 

 

圖1.AD7770/AD7779框圖(僅顯示8個通道信號鏈中的一個)

診斷和監(jiān)控特性

除了信號鏈、基準電壓、共模、數(shù)字和電源模塊以外，AD7770和AD7779還提供了一系列全面的錯誤檢查器，用以保證器件正常工作。當一個錯誤檢查器被觸發(fā)時，

• ALERT引腳置位。

• Σ-Δ ADC報頭的警報位置1。

• 狀態(tài)寄存器中的CHIP_ERROR位置1(參見表2)。

• 存儲器映射中的對應標志位置1。

ALERT引腳(引腳控制模式下為引腳18，SPI控制模式下為引腳16)通常僅在有錯誤存在時為高電平，當錯誤消失時便會復位;但SPI錯誤除外，ALERT引腳要等到下一次SPI處理才會復位。

 

 

圖2.ADC輸出8位報頭加24位轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)

Σ-Δ數(shù)據(jù)報頭居于每一個數(shù)據(jù)幀之前，且包含一個警報位。警報位是最高有效位(MSB)，其功能類似于ALERT引腳，提醒用戶存在錯誤。此外，通過DOUT_HEADER_FORMAT位(寄存器0x015的位5)，Σ-Δ循環(huán)冗余校驗(CRC)報頭(如圖3所示，默認有效)可切換為錯誤報頭(僅限SPI控制模式)。如果選擇錯誤報頭，則報頭中的四個最低有效位(LSB)會提供重要錯誤的附加信息，例如：檢測到復位、調(diào)制器或數(shù)字濾波器飽和、模擬輸入超范圍或欠范圍，如圖3所示。

 

 

圖3.CRC和錯誤報頭

當任一受監(jiān)控模塊觸發(fā)錯誤時，存儲器映射中的對應標志位就會置位;因此，引腳控制模式下無法檢查錯誤來源，因為它不能訪問存儲器映射，而SPI控制模式則可以訪問。

存儲器映射中的這些錯誤位是粘滯位，也就是它們僅在錯誤寄存器被讀取且錯誤源消失時復位。

為了簡化錯誤源搜索，存儲器映射包括三個寄存器：STATUS_REG_1、STATUS_REG_2和STATUS_REG_3。這些寄存器指向包含錯誤源的特定寄存器，如表2所示。

例如，若位于STATUS_REG_1(參見表2)中的ERR_LOC_CH4位置1，則說明CH4_ERR_REG寄存器(寄存器0x050)中的一個標志位被觸發(fā)(依據(jù)表1)。

所有三個狀態(tài)寄存器中的位5(CHIP_ERROR位)均指示是否有錯誤位置1。當錯誤不再存在且回讀該寄存器時，此位清0。然而，位[4:0]要等到其指向的寄存器被讀取且復位時才會清0。

表1.寄存器錯誤源

 

 

表2.AD7770和AD7779狀態(tài)寄存器

 

 

主信號鏈

在信號鏈上，AD7770和AD7779包括用來監(jiān)控輸出、濾波器輸出、調(diào)制器和模擬輸入引腳的錯誤檢查器。還能診斷PGA增益。

 

 

圖4.每個通道的信號鏈

輸出飽和

存儲器映射(從寄存器0x01C到寄存器0x04B)中有與每個通道相關聯(lián)的失調(diào)和增益調(diào)整寄存器用以校準器件，詳見AD7770和AD7779數(shù)據(jù)手冊中的說明。若在設置增益和失調(diào)配置時出錯，可能導致輸出在正滿量程或負滿量程處削波。例如，若通道6中的增益和失調(diào)寄存器編程不當，對應CH6_7_SAT_ERR寄存器的CH6_ERR_ OUTPUT_SAT位就會置位，如表3所示。

當該錯誤被觸發(fā)時，可以通過讀取最后一個轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)來復查，驗證輸出是否確實在正滿量程或負滿量程(+FS或−FS)處削波。驗證之后，檢查削波的可能原因是否是失調(diào)或增益寄存器編程不當，尤其是如果之前未觸發(fā)濾波器或調(diào)制器飽和檢查器。然而，如果這些校準寄存器未被覆蓋，此錯誤檢查器也可能指示濾波器接近飽和，導致默認增益調(diào)整比例將輸出放大到+FS或–FS以外。

觸發(fā)此錯誤檢查器的另一個可能原因是模擬輸入超出+FS或–FS，這可以利用SAR ADC來診斷，詳見“SAR ADC”部分;或者是PGA未正確調(diào)整模擬輸入，這可以按照“PGA增益”部分所述來診斷。

濾波器飽和

若濾波器輸出超于范圍，就會觸發(fā)濾波器飽和，表示輸出碼比正或負滿量程高出大約20%。

當8個片內(nèi)數(shù)字濾波器中的任意濾波器產(chǎn)生飽和錯誤時，位于對應CHx_SAT_ERR寄存器(寄存器0x054至寄存器0x057)中的對應CHx_ERR_FILTER_SAT位置位。例如，當通道6濾波器飽和時，CH6_7_SAT_ERR寄存器的位1置位，如表3所示。

濾波器飽和可通過讀取Σ-Δ轉(zhuǎn)換結(jié)果來驗證。驗證之后，建議通過ADC_MUX_CONFIG寄存器(寄存器0x015的位[7:6])將Σ-Δ基準電壓源更改為AVDD引腳以支持更寬的輸入范圍，從而檢查輸入電壓是否比預期要高，若是則說明ADC前端有錯誤。

如果濾波器輸出超出界限，將會觸發(fā)輸出飽和。因此，檢查輸出飽和是否觸發(fā)可表明調(diào)制器飽和檢查器是否正常工作。

調(diào)制器飽和

如果8個Σ-Δ調(diào)制器中的任意調(diào)制器連續(xù)輸出20個1或0，飽和檢測器就會將對應CHx_SAT_ERR寄存器的對應CHx_ERR_ MOD_SAT位置位。例如，若通道6連續(xù)輸出20個1或0，CH6_7_SAT_ERR寄存器的位2就會置1，如表3所示。僅當讀取CHx_ERR_MOD_SAT寄存器且錯誤自動消失時，例如調(diào)制器重新輸出非全0或全1的值時，此位才會清零。

調(diào)制器飽和表明它超出界限，復位調(diào)制器需要

 

 

引腳發(fā)出一個脈沖。

調(diào)制器超出界限會導致濾波器飽和被觸發(fā)。因此，檢查濾波器飽和是否觸發(fā)可表明調(diào)制器飽和檢查器是否正常工作。

所有三種飽和檢測器(即調(diào)制器、濾波器和輸出飽和檢測器)均默認使能，可通過CHX_ERR_REG_EN寄存器(寄存器0x058[7:5])禁用，如表3所示。

PGA增益

用戶可以診斷PGA增益是否正確。通過ADC_MUX_CONFIG(寄存器0x015[5:2])，連接到Σ-Δ轉(zhuǎn)換器輸入的內(nèi)部診斷復用器可以連接280 mV信號。這樣便可獨立驗證每個增益級(1、2、4和8)，方法是檢查Σ-Δ轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)經(jīng)通道配置寄存器(寄存器0x000至寄存器0x007的位[7:6])設置的增益級放大后，是否對應于280 mV。

過壓/欠壓事件

AD7770和AD7779的每路模擬輸入均包括一個比較器電路，當絕對輸入電壓超過AINx+或AINx–引腳的AVDD1x電平時(AINx+或AINx−引腳可以單獨檢查)，對應CHx_ERR_REG寄存器(寄存器0x04C至寄存器0x053)的CHx_ERR_AINx_OV位就會被觸發(fā)。當輸入電壓回到低于AVDD1x的電平且回讀該寄存器時，此位清零。在數(shù)據(jù)手冊限值以外使用ADC會降低其線性度。例如，若通道6正模擬輸入(AIN6+)超過AVDD1B電壓，CH6_ERR_AINP_OV位(寄存器0x052的位1)就會置位。

同樣，通過第二比較器，當輸入電壓低于AVSSx時，對應CHx_ERR_ AINx_UV位會置位，直到電平升到AVSSx以上且回讀該寄存器時才清零。圖5顯示了各路模擬輸入中實現(xiàn)的兩個比較器(AINx+和AINx–中均有)，它們用于監(jiān)控和觸發(fā)過壓或欠壓事件。如果錯誤長時間存在，可能會降低器件性能并影響其可靠性。由于比較器閾值容差，觸發(fā)電平在供電軌的±30 mV范圍內(nèi)，即過壓事件為AVDDx ±30 mV，欠壓事件為AVSSx ±30 mV。

 

 

圖5.各路模擬輸入中的過壓和欠壓比較器

當這些錯誤被觸發(fā)時，可利用SAR型轉(zhuǎn)換器來診斷，將引起觸發(fā)的模擬輸入連接到AUXAIN+/AUXAIN−輸入對。更多信息參見SAR ADC部分。

表3.CH6_7_SAT_ERR和CHx_ERR_REG_EN

 

 

基準電壓模塊

基準電壓檢測

AD7770和AD7779基準電壓由片內(nèi)比較器監(jiān)控，如圖6所示。當任意Σ-Δ通道的基準電壓降至0.7 V以下數(shù)微秒時，就會觸發(fā)此比較器，受影響通道的對應CHx_ERR_REF_DET位，即該通道的錯誤寄存器(CHx_ERR_REG，寄存器0x04C至寄存器0x053)的位0會置1。此錯誤標志指示施加的基準電壓不再是有效的轉(zhuǎn)換基準電壓。當發(fā)生這種情況時，此錯誤可能說明內(nèi)部基準電壓緩沖器有故障，或基準電壓源有故障。

 

 

圖6.基準電壓檢測電路

如果基準電壓檢測被觸發(fā)，將利用SAR ADC選擇SAR輸入復用器上的REF+或REF−信號來診斷基準電壓源，詳見“SAR ADC”部分?；蛘呖梢赃x擇ADC輸入復用器上的基準電壓源，通過任意Σ-Δ ADC測量基準電壓(參見“Σ-Δ ADC復用器”部分)。

為此，選定的基準電壓必須是AVDD1A/AVSS1A，使得輸入范圍可以更寬，支持2.5 V基準電壓而不會使調(diào)制器飽和(參見表5)。

驗證基準電壓時，選擇基準電壓緩沖器的不同工作模式(BUFFER_CONFIG_1和BUFFER_CONFIG_2寄存器)，以及/或者從三個可用源中的任意一個選擇不同的基準電壓(ADC_MUX_CONFIG寄存器，寄存器0x015的位[7:6])，具體選項分別總結(jié)在表4和表5中。

基準電壓檢測錯誤檢查器默認禁用，通過CHX_ERR_REG_EN寄存器的REF_DET_TEST_EN位(寄存器0x058的位0)可使能。

諸如PGA等的共模輸出(通常為(AVDD1+AVSSx) ÷ 2)無內(nèi)置監(jiān)控功能，因此當輸出不正常時，不會觸發(fā)錯誤檢查器。然而，其運行情況可通過將SAR輸入復用器連接到VCM引腳電壓來診斷。更多信息參見SAR ADC部分。

表4.基準電壓源緩沖器工作模式

 

 

表5.Σ-Δ基準電壓源

 

 

數(shù)字內(nèi)核

ROM和MEMMAP CRC

上電期間會進行熔絲驗證。為避免再生長引起熔絲錯誤，AD7770和AD7779內(nèi)置一個糾錯碼(ECC)模塊，它可以校正每個熔絲庫的最多2個熔絲?？偣灿兴膫€熔絲庫。

寄存器和熔絲包含一個CRC模塊，它會計算所有片內(nèi)寄存器的CRC值，包括讀/寫寄存器、配置寄存器和測試寄存器，并存儲結(jié)果。每隔幾秒鐘，CRC會重新計算并與存儲的值進行比較。如果存儲的CRC值與計算的CRC值不一致，即說明存儲器映射(MEMMAP)遭到破壞。每次訪問存儲器映射時，就會重新計算并存儲CRC。

計算CRC并與從熔絲模塊本身讀取的值相比較，表達式如下：

x16 + x14 + x13 + x12 + x10 + x8 + x6 + x4 + x3 + x1 + x0

在ROM驗證期間發(fā)現(xiàn)錯誤或MEMMAP遭到破壞時，ROM_CRC_ERR位或MEMMAP_CRC_ERR位會分別置位。這些位位于GEN_ERR_REG_1寄存器(寄存器0x059)中。如果發(fā)生錯誤，應復位器件。

這些檢查器默認使能，將GEN_ERR_REG_1_EN寄存器的MEMMAP_CRC_TEST_EN位和/或ROM_CRC_TEST_EN位(寄存器0x05A的位[5:4])清零可予以禁用。

MCLK開關錯誤

AD7770和AD7779集成了一個內(nèi)部振蕩器時鐘，用于在上電時初始化器件。上電之后，AD7770和AD7779將時鐘控制權轉(zhuǎn)交給外部振蕩器。如果交接中發(fā)生錯誤，EXT_MCLK_SWITCH_ERR位(GEN_ERR_REG_2，寄存器0x05B的位4)會置位，指示交接未正確完成，器件利用內(nèi)部振蕩器工作。這種情況下可以評估AD7770和AD7779，并且可以讀取或?qū)懭爰拇嫫鳎?Sigma;-Δ不產(chǎn)生任何轉(zhuǎn)換結(jié)果。通過檢查轉(zhuǎn)換結(jié)果，可以診斷交接是否正確完成。

此錯誤假定最低時鐘頻率為265 kHz。當外部時鐘介于132 kHz和265 kHz之間時，根據(jù)內(nèi)部振蕩器與外部時鐘之間的內(nèi)部同步，可能不會觸發(fā)錯誤。因此，如果外部時鐘低于265 kHz，應設置CLK_QUAL_DIS位以禁用檢查器。設置此位還會清除錯誤。如果外部時鐘高于265 kHz且該錯誤被觸發(fā)，應復位器件。

接口完整性

AD7770和AD7779數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院苤匾?，否則ADC和系統(tǒng)之間可能發(fā)生誤解，導致不正確的信息被傳輸和處理。

SPI傳輸錯誤

在SPI模式下使用AD7770和AD7779時，SPI接口除讀取ADC數(shù)據(jù)以外，還會讀取存儲器映射寄存器并寫入配置寄存器。它實現(xiàn)了多種錯誤檢查器來檢測所傳輸數(shù)據(jù)中的錯誤。這些錯誤不會自動消失，標志位和ALERT引腳會置位，直至回讀寄存器并發(fā)出新的SPI幀為止。

無效讀/寫

當主機試圖讀取無效寄存器地址，或?qū)懭霟o效寄存器地址或只讀寄存器時，SPI_INVALID_READ_ERR位或SPI_INVALID_ WRITE_ERR位(位于GEN_ERR_REG_1寄存器中，即寄存器0x059中)會置位，并且該讀/寫操作會被忽略。

SCLK計數(shù)器

任何SPI處理都是8時鐘周期的倍數(shù)。AD7770和AD7779內(nèi)置一個計數(shù)器，當

引腳為低電平且計數(shù)的時鐘數(shù)不是8的倍數(shù)時，它會觸發(fā)一個標志位，即位于GEN_ERR_REG_1寄存器(寄存器0x059)中的SPI_CLK_COUNT_ERR位。它在

引腳返回高電平時置位。如果執(zhí)行的是寫操作，而SCLK時鐘線包含的SCLK脈沖數(shù)不正確，則不會將該值寫入所尋址的寄存器，寫操作會被中止。

 

為驗證處理是否正確完成，建議讀取錯誤被觸發(fā)時試圖寫入的寄存器。

CRC校驗和錯誤

如果使能SPI CRC(寄存器0x05A的位0)，則會將8個CRC位附加于所有SPI處理，如圖7所示。

如果AD7770和AD7779計算的CRC與主機傳輸?shù)腃RC不一致，就會觸發(fā)CRC錯誤，SPI_CRC_ERR位(寄存器0x059的位0)、ALERT引腳和Σ-Δ報頭中的ALERT位置位，直至回讀寄存器為止。收到的消息會被忽略。

SPI CRC僅影響讀/寫寄存器映射命令和SAR輸出轉(zhuǎn)換。

計算一個寫操作的CRC時，使用R/

位、7個地址位和數(shù)據(jù)位。

 

AD7770和AD7779將8個CRC位追加到每個傳輸?shù)臄?shù)據(jù)上。如果前一命令是寫入寄存器命令，則SDO引腳移出之前收到的數(shù)據(jù)。

如果該命令是回讀寄存器命令，則AD7770和AD7779利用收到的回讀命令的R/

位、7位地址和來自尋址寄存器的回讀數(shù)據(jù)計算CRC。

 

如果SPI接口回讀SAR轉(zhuǎn)換結(jié)果，則利用b0000報頭和SAR轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的12位計算CRC。

要從SPI接口回讀SAR結(jié)果，應將位于GENERAL_USER_CONFIG寄存器(寄存器0x012)的SAR_DIAG_MODE_EN位置1。

CRC校驗和通過以下多項式計算：

x8 + x2 + x + 1

x8 + x2 + x + 1

圖7.帶CRC的SPI

 

 

Σ-Δ轉(zhuǎn)換

Σ-Δ轉(zhuǎn)換結(jié)果可通過數(shù)據(jù)輸出接口或SPI接口回讀。

在引腳控制模式下，接口通過FORMAT0和FORMAT1引腳選擇。在SPI控制模式下，必須將SPI_SLAVE_MODE_EN位置1以通過SPI接口輸出ADC數(shù)據(jù)，而不是通過默認選擇的DOUT接口。

來自Σ-Δ的回讀數(shù)據(jù)格式包含每通道的32位、8個報頭位和24個數(shù)據(jù)位，如圖2所示。默認情況下，Σ-Δ的8個報頭位包含一個警報位(其提供與ALERT引腳相同的信息)、數(shù)據(jù)的通道來源以及4個CRC位，如圖3所示。

CRC利用來自雙配對(例如：通道0和通道1、通道2和通道3、通道4和通道5、通道6和通道7)的數(shù)據(jù)計算?？偣彩褂?6位，舉例而言，對于第二個通道對(通道2和通道3)，具體情形如下：

56位 = 警報位 + 3個ADC通道位(010) +

24個數(shù)據(jù)位(通道2)+ 警報位 +

3個ADC通道位(011) + 24個數(shù)據(jù)位(通道3)

第一配對通道包含CRC MSB，第二配對通道包含CRC LSB。

如果收到的數(shù)據(jù)與追加的CRC不匹配，則會忽略ADC數(shù)據(jù)。

當任一接口錯誤被觸發(fā)時，ALERT引腳置位并保持該狀態(tài)，直至讀取錯誤寄存器，即直至成功執(zhí)行新的SPI處理為止。SPI錯誤檢查器默認禁用，但可通過GEN_ERR_REG_1_EN寄存器(寄存器0x05A)使能。

電源

當AD7770和AD7779初始化，而器件正在運行時，會執(zhí)行進一步監(jiān)控以檢查電平，確定是否發(fā)生了復位。

內(nèi)部低壓差穩(wěn)壓器(LDO)狀態(tài)

AD7770和AD7779有兩個用于模擬模塊的片內(nèi)LDO(ALDO1和ALDO2)，以及一個用于數(shù)字內(nèi)核的LDO (DLDO)。內(nèi)部比較器監(jiān)控各LDO輸出電平，若電壓超過預定義閾值電平，就會產(chǎn)生錯誤標志。

圖8.模擬LDO監(jiān)控器

 

 

如果三個LDO中任意一個的電壓降至閾值以下數(shù)微秒，對應位就會置位，具體而言是：ALDO1_PSM_ERR、ALDO2_PSM_ERR或DLDO_PSM_ERR，位于GEN_ERR_REG_2寄存器中(寄存器0x5B的位[2:1])。

需要時，設置BUFFER_CONFIG_2寄存器(寄存器0x01A)的位[2:0]可以獨立過驅(qū)這些內(nèi)部LDO，并將外部電源直接施加于AREG1CAP、AREG2CAP或DREGCAP引腳。這種情況下會檢測外部輸出電壓。

圖9.數(shù)字LDO監(jiān)控器

 

 

所有三個檢查器均可通過GEN_ERR_REG_2_EN(寄存器0x05C的位[3:2])分別使能/禁用。

當三個錯誤檢查器中的任意檢查器被觸發(fā)時，可通過如下方式來驗證：使用片內(nèi)SAR ADC并將SAR輸入上的多路復用器連接到對應LDO，如“SAR ADC”部分所述。

可以手動觸發(fā)內(nèi)部監(jiān)控器電平以檢查檢測器是否正常工作，方法是適當?shù)卦O置寄存器0x05C的位[1:0]，即LDO_PSM_TRIP_TEST_EN位。這些位可將比較器窗口閾值提高到LDO輸出以上，迫使比較器觸發(fā)。

復位和上電

在下述任一情況下，AD7770和AD7779寄存器可復位到默認值：

• 上電過程中，當LDO達到最低電平并觸發(fā)上電復位(POR)電路時。

• 在

輸入引腳上引入一個脈沖。建議在器件剛剛上電之后采取這一做法，以保證器件正確初始化。

 

• 按照對應序列寫入GENERAL_ USER_CONFIG_1寄存器的SOFT_RESET位(寄存器0x011的位[1:0])，例如先寫入SOFT_RESET = 11，再寫入SOFT_RESET = 10，以此類推。

• 通過SDI引腳連續(xù)輸入64個1。

無論何種情況，AD7770和AD7779都會復位，因此RESET_DETECT位(GEN_ERR_REG_2，寄存器0x05B的位5)有效。

AD7770和AD7779會保持復位狀態(tài)，直至所有LDO輸出均處于正確的電平。RESET_DETECT位置位說明軟件或硬件復位已發(fā)生。例如，RESET_DETECT位檢測到

引腳上的毛刺。

 

當RESET_DETECT位置位時，在SPI控制模式下讀取GEN_ERR_REG_2寄存器(寄存器0x05B)，或在SPI和引腳控制模式下切換

引腳狀態(tài)，可將該位清零。

 

SAR ADC

 

 

圖10.用于診斷的SAR ADC

AD7770和AD7779的SAR ADC用于上述許多診斷功能，包括片內(nèi)和系統(tǒng)級診斷功能。它獨立于主ADC通道(即AVDD4和AVSS4引腳)進行控制并供電，因此最好利用SAR來執(zhí)行這些功能，以免中斷主ADC轉(zhuǎn)換。同使用另一個Σ-Δ ADC通道進行診斷相比，使用SAR進行診斷可降低常見故障發(fā)生風險，因為SAR使用SPI引腳而非數(shù)據(jù)輸出接口來輸出ADC數(shù)據(jù)。使用外部多路復用器(如圖10所示，這樣選擇線路可由AD7770和AD7779通用輸入/輸出(GPIO)引腳及一些信號調(diào)理電路控制)，可以使能SAR ADC診斷信號通道，而不必騰出其他專門用于系統(tǒng)測量功能的Σ-Δ ADC。

當SAR ADC通過SAR_DIAG_ MODE_EN位(寄存器0x012的位5)使能時，所有從SDO引腳線路移出的數(shù)據(jù)都來自SAR ADC，因此Σ-Δ ADC可以同時使用DOUT接口而不會中斷。

診斷多路復用器

SAR ADC之前有一個多路復用器(如圖11所示)，允許選擇一對外部引腳(AUXAIN+/ AUXAIN−)和不同片內(nèi)電源、信號、LDO輸出電壓、基準電壓源、芯片溫度等。

 

表6列出了所有可通過多路復用器連接到SAR ADC的可能節(jié)點，其中一些用于監(jiān)控目的，已在上文中提到。此多路復用器通過GLOBAL_ MUX_CONFIG寄存器(寄存器0x016的位[7:3])控制。根據(jù)這些位的配置，SAR ADC輸入連接不同的信號，如表6所示。當上述錯誤之一被觸發(fā)時，如果對應信號可連接到SAR輸入，那么SAR ADC就能監(jiān)控其電平，因此它可用于診斷目的。

 

圖11.SAR ADC信號鏈，包括多路復用器、驅(qū)動放大器、ADC和邏輯電路

表6.SAR多路復用器輸入

 

 

1 AVSSx代表AVSS1至AVSS4引腳

Σ-Δ型ADC多路復用器

只要PGA之前的信號路徑上有一個多路復用器(參見圖1)，那么每個Σ-Δ型ADC也可用于診斷目的，轉(zhuǎn)換器輸入可以連接到零電平、正滿量程、負滿量程或280 mV固定差分信號，以驗證通道是否正常工作，如圖12所示。

 

 

圖12.用于選擇ADC基準電壓源和輸入的ADC_MUX_CONFIG寄存器

診斷多路復用器通過目標通道的CHx_CONFIG寄存器的CHx_RX位使能，然后便可通過ADC_MUX_CONFIG寄存器的MTR_MUX_CTRL位(寄存器0x015的位[5:2])控制該多路復用器。因此，該內(nèi)部多路復用器也可用于診斷目的，如“PGA增益”部分和“基準電壓檢測”部分所述。

 

AD7770和AD7779有一些特性支持用戶監(jiān)控內(nèi)部模塊，在警報出現(xiàn)時進行診斷，以及驗證錯誤是否存在。器件還可以應用不同方法來更正這些錯誤。所有這些特性使AD7770和AD7779成為需要診斷功能以實現(xiàn)功能安全的應用的理想解決方案。