发布时间：2021-12-22 阅读量：1444 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理
传统的功能安全解决方案与更佳的方式
在图中，我们看到的例子是一个多年以前的功能安全系统，我们将它与更现代的解决方案进行比较。其核心是数据采集ADC，它负责转换模拟输入并将数据传输到微控制器。然而，要实现这一解决方案，需要采用许多外部元件，重复执行SPI事务，甚至需要一个冗余ADC，结果极大地增加了物料成本、PCB面积、处理开销和成本。同时还会给系统设计人员带来额外的负担，比如，增加开发时间，降低可靠性等。
有一种单IC解决方案，只需极少的外部元件即可运行功能安全特性。
从多组件功能安全系统到单芯片ADI解决方案的集成
具有功能安全要求的示例系统
在包含ADC的数据采集系统中，可能发生多种故障，根据具体的应用， 这些故障可能会增加人或机器的健康风险。系统设计师必须区分可接受的风险和不可接受的风险。
识别压力传感器系统中的潜在故障源。
例如，在气室压力测量和调节系统中，如果罐内压力不能大幅偏离外部压力，则可将使用容差为5％的传感器的做法视为可接受的风险。然而，如果微控制器接收到错误的ADC数据，结果可能导致致命的事故，腔室中的压力可能导致内爆或外爆，这两种情况都有可能导致附近的人受伤或死亡。这种风险水平是不可接受的。因此，必须实施一些功能安全措施，确保控制器接收的信息的完整性。
可能导致这类错误的一些故障源为
电源：电源电压低，低压差(LDO)调节器的输出电压低。
模拟前端(AFE)：传感器受损，或放大器驱动到ADC的电压不正确。
数字逻辑：数字域中发生可能影响转换结果的误码。例如，工厂增益或偏移调整系数。
SPI传输：由于传输线环境嘈杂，转换数据的传输和命令的接收中存在误码。
环境：超出IC的额定环境温度。
AD7768-1是ADI公司功能安全产品组合中的Σ-Δ ADC之一，具有广泛的诊断特性，能赋予用户误码检测和诊断以及其他能力。突出显示了典型压力检测系统中的部分可能故障源。
用ADC诊断系统错误
借助ADI公司的ADC功能安全产品组合，用户可以用ADC帮助诊断和/或减少系统错误。这种系统误差测量能力对于保持精确测量极为重要，并且在具有功能安全要求的系统中，这种准确性甚至更加重要。
从参考输入获取的正负满量程电压用于测量系统的增益误差。通过零电平内部短路测量失调误差。然后，用户可以使用ADC的增益和失调调整寄存器来调整系统的失调和增益误差性能。
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