基于AD7768-1的终极功能安全解决方案

温度传感器识别IC局部温度的变化，包括超范围温度。在对失调和增益误差温度漂移敏感的系统中，这可能是一项具有吸引力的功能。如果温度变化较大，用户可能会决定在该新温度下调整增益和失调误差。图中说明了如何在AD7768-1内部将模拟诊断多路复用器连接到ADC。

模拟诊断多路复用器转换开关

诊断错误标志：寄存器映射诊断状态指示器

可以使能多个诊断特性，并且通常可以通过寄存器映射将其状态告知用户。发生故障时，会在寄存器中设置错误标志。用户可以在收到故障警报后进一步调查。

接下来，探讨可能发生并且可以通过ADI功能安全ADC产品组合进行诊断的一些真实故障。首先假设，的压力传感器系统装在一个工厂里，其工作温度波动不定，由于基本维护工作而多次停电，并且周围工业环境产生的电磁干扰(EMI)有可能被传导至系统PCB上。

ADC电源错误

假设，由于工作环境温度高，并且系统功率循环会引起电流冲击，所以，负责ADC的LDO电源输出的LDO电容已经磨损和损坏。使这些输出维持在已知电压，需要采用一个外部电容，这对于整个系统正常工作至关重要。如果电容器因该故障损坏，用户可能会发现，转换后的ADC数据或其他功能的性能会出乎意料。通过使能LDO监视器，一旦电压电平降至某个跳变点以下，系统会设置错误标志以提醒用户LDO输出的问题。

模拟前端错误

假设，在该系统中，ADC的输入不得超过ADC的满量程范围。如果用户意外地将不正确的值编程到增益寄存器，导致ADC看到的电压大于满量程范围，结果就会极大地影响系统的增益误差性能，应该将此视为一种严重的风险。但是，滤波器饱和错误检查器监视ADC输出，会提醒用户注意超出范围的模拟输入。

数字逻辑随机误码

在数字逻辑和存储器模块中偶尔会发生随机误码。在的示例压力系统中，假定，在上电期间加载默认出厂失调设置时发生了一个误码。这是一种无法容忍的故障，因为它会扰乱系统的默认失调误差，影响转换结果。在ADI功能安全ADC系列产品中，有一些功能可以定期在各种存储器模块上运行循环冗余校验(CRC)，并在发生误码时向用户指示故障。通过重置系统可以解决所有这些故障。

SPI传输错误

每个沿介质传输数据的系统都会产生一些误码。

可以估算每个系统出现这种情况的速率，将其称为误码率(BER)。

在的示例压力系统中，可以假设BER小于10-7，通过数字隔离传输到同一PCB上的微控制器，传输距离为10厘米。

假设，部分电磁干扰被传导到SPI线路上，结果导致从AD7768-1到微控制器的转换ADC数据传输中出现误码。如果掩盖了气室中任何正在积聚的压力，ADC数据中的误码可能造成极大的破坏性。通过在发送数据的末尾附加CRC，用户可以识别传输期间是否发生了误码，并且可以重新检查ADC转换结果。

外部主时钟错误

如果用户需要在压力传感器应用中拒绝主电源的频率(50 Hz / 60 Hz)，那么精确的低抖动外部主时钟源对于将数字滤波器陷波与正确的频率对齐至关重要。如果源断开、破损或损坏，结果会成为一个大问题，因为主电源的某些频率成分可能在转换后的ADC数据中可见。

如果外部时钟源未成功连接或已被移除，则外部时钟认定器可向用户指示错误。然后，用户可以使用内部RC振荡器执行紧急转换，同时在外部主时钟源上执行基本维护。

POR标志

系统上电或成功复位后，ADC中的POR标志将置1。

但如果发生意外复位，用户可能会在ADC数据中看到意外结果。他们可以通过检查POR标志来识别这种意外复位。

图中显示了AD7768-1中有多少这些内部诊断特性与它们要监控的功能相关联。

AD7768-1的内部诊断监视器。

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