ZHDA260 August 2026 ADS125H18
本节分析了在 ADS125H18 上施加具有源阻抗 RSOURCE 的差分输入时 OWCS 的行为。图 2-2 展示了用于分析差分输入的电路(禁用 OWCS、具有差分 RSOURCE 阻抗):
根据节 2.1,即使对于差分输入信号,OWCS 测量也始终是相对于 RESN 的单端测量。因此,检测 AIN0 或 AIN1 处的任一导线是否开路需要进行四次测量:每个引脚进行一次基线测量和一次 OWCS 测量。不过,本文档仅分析 AIN0 处的电压,因为相同的方法适用于 AIN1,并且在理想情况下在任一情况下都应提供相同的阈值结果。因此,请使用节 2.2.1中所述的相同分析技术。方程式 11 计算图 2-17 中节点 VAIN0 和 VRESN 之间差分输入的 OWCS delta:
对于差分测量,方程式 11 几乎与单端测量的 方程式 3 相同;但是,AIN1 处的额外 AVDD 电压会添加另一个要包含在分析中的源。和节 2.2.1中一样,使用叠加以通过短路电压源或打开电流源来分析电路中每个源的电压贡献。例如,图 2-18 显示在启用 OWCS 的情况下计算 AIN0 处的总电压 V(AIN0)OWCS_Diff 需要四种不同的叠加配置:
表 2-9 描述了将此相同分析应用于方程式 11 中的每个项后的每个节点电压:
| 电压项 | 节点电压 |
|---|---|
| V(AIN0)OWCS_on | = V(AIN0)AIN0_AVDD_Diff + V(AIN0)AIN1_AVDD_Diff + V(AIN0)RESN_AVDD_Diff + V(AIN0)AIN0_OWCS_Diff 其中
|
| V(RESN)OWCS_on | = V(RESN)AIN0_AVDD_Diff + V(RESN)AIN1_AVDD_Diff + V(RESN)RESN_AVDD_Diff + V(RESN)AIN0_OWCS_Diff 其中
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| V(AIN0)OWCS_off | = V(AIN0)AIN0_AVDD_Diff + V(AIN0)AIN1_AVDD_Diff + V(AIN0)RESN_AVDD_Diff 其中
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| V(RESN)OWCS_off | = V(RESN)AIN0_AVDD_Diff + V(RESN)AIN1_AVDD_Diff + V(RESN)RESN_AVDD_Diff 其中
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幸运的是,类似节 2.2.1,几乎表 2-9所有的项都抵消,这样最终的公式是在 AIN0 处的电压 V(AIN0)OWCS_Diff 下,并启用了 OWCS。方程式 12 根据电阻 RA、RB 和 RSOURCE 以及电流 IOWCS 重写 V(AIN0)OWCS_Diff:
最后,根据 方程式 2,实际 OWCS 电流 IOWCS 与基准电压 VREF 相关。因此,方程式 12 中的 IOWCS 项可以用标称 OWCS 电流 IOWCS_NOM 重写,并进行简化,如方程式 13 所示:
方程式 13 也可以被重写以根据测得的 OWCSDelta 阈值预测差分 RSOURCE_OWCS 值,如方程式 14 中所示:
表 2-1 包括所有 ADS125H18 版本的 RB 和 IOWCS_NOM 值。图 2-19 应用从表 2-1 到方程式 13 中的所有可能参数,并从 1kΩ 至 1GΩ 扫描 RSOURCE,以生成理想的 OWCSDelta_Diff 曲线:
图 2-19 揭示了差分 OWCS 测量的两个重要要点:
| ADS125H18 版本 | 衰减系数 | OWCSDelta_Diff 最小值 | OWCSDelta_Diff 最大值 | 差值 |
|---|---|---|---|---|
| V12 | 7 | 17.41% | 18.75% | 1.34% |
| V20 | 10 | 23.75% | 25.00% | 1.25% |
| V40 | 19 | 24.34% | 25.00% | 0.66% |
比较表 2-10 和表 2-3 显示了差分输入与单端输入相比,每个 ADS125H18 版本的 OWCS 差值范围更小。该差异是由差分对中的另一个输入引入的额外电阻分压器(RA 和 RB)导致的。因此,与单端输入相比,使用差分输入检测 OWCS 故障相对更困难。