ADC的SPI接口读取返回0xFF解决方案
umesh jayamohan
系统中，adc的spi接口每次读取都会返回0xff。可能出了什么问题？
答：
新一代gsps（每秒千兆采样）adc（模数转换器）在系统实现中提供了业界领先的性能和可靠性。但是，如果spi接口每次读取都回读0xff，那么这肯定是不可能的。这很可能意味着adc内部的某些东西不符合要求。让我们找出它可能是什么。
最新一代gsps adc（例如ad9680）采用深亚微米65 nm cmos工艺设计。为了达到所需的交流性能规格，该设计必须适应多个电压域（1.25 v、2.5 v、3.3 v）。通常，任何具有这些多个电压域的硅器件都需要某种电源排序。但是，adi公司的设计人员内置了一些超基准电路，无需任何电源排序，使ad9680更易于客户在其系统中实现。
ad9680内置上电复位（por）保姆电路，可控制所有电源轨。在该por电路满足电源轨电平之前，器件将处于复位模式。在复位模式下，如果spivdd为1.8 v、2.5 v或3.3 v，adc将通过spi端口发送每次读取0xff。看起来我们正在到达某个地方。这就是您最好的朋友是旧的可靠数字万用表 （dmm） 的地方。
使用数字万用表时，首先要检查的是ad9680各个引脚的电源电压。就por电路而言，其中之一可能超出了范围。现在事情可能会变得棘手。请看图1，其中显示了ad9680-1250的框图原理图，时钟频率为1.25 ghz。 对于第一次看原理图的人来说，这里的一切看起来都很正常。此处未显示去耦电容，其他电源域也是如此。重点是1.25 v域，因为这是最小的电源电压。
图1.使用adp1 ldo为ad25上的9680.1741 v域供电。
adp1741应有足够的空间为所有连接到1.25 v的域供电。然而，这里的罪魁祸首不是ldo，也不是adc，而是毫无戒心的铁氧体磁珠。通常，铁氧体磁珠用于电网中，以过滤流向某个设备的功率。铁氧体磁珠中经常被忽视的一个参数是dcr（直流电阻）。那么，我们为什么要担心dcr？因为一位名叫乔治·西蒙·欧姆的绅士是这么说的。
欧姆定律指出，通过两点之间导体的电流与两点之间的电位差成正比。因此，adp1741 ldo输出的电压可能为1.25 v，听起来不错。但是，如果测量adc引脚或铁氧体磁珠另一侧的电压，dmm读数为1.12 v（假设标称电流）。这就是adc spi读数0xff的真正原因。保姆显然对ad9680内部的电压不满意。
那么补救措施是什么？有一些选项：
1.选择不使用铁氧体磁珠。这可能会也可能不会使设计更容易受到噪声的影响。
2. 将ldo输出电压调高，以考虑铁氧体磁珠上的ir压降。但是，当未拉出足够的电流时，这可能会使ad9680面临过大的电压。
3. 选择另一个阻抗和载流能力相同但dcr（小于50 mω）的铁氧体磁珠。
4. 将电压输出拆分到相应的域（avdd1、avdd1_sr、dvdd、drvdd），并使用具有较低 dcr 的铁氧体磁珠以确保适当的工作电压。
图 2 显示了上面讨论的选项 2 和 4。选项 4 提供了最佳折衷方案。但是，这确实会增加物料清单 （bom） 成本，必须考虑到这一点。选项 4 还通过在 avdd、dvdd 和 drvdd 域之间提供一些滤波来提供更高的抗噪性。
图 2：选择和使用铁氧体磁珠为 ad9680 供电的不同选项。
因此，下次您插入adc时，发现它不起作用，并且spi在每个读取周期都返回0xff，您可能会感谢欧姆先生。在这种情况下，古老的数字万用表成为您的首选工具，而不是示波器或您友好的应用工程师。铁氧体磁珠当然可以为您的系统提供良好的抗噪性。但是，如果选择不当，并且不考虑欧姆定律，这个小元件可能会在实现adc在系统中的真实性能时引起一些严重问题。
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答：
新一代gsps（每秒千兆采样）adc（模数转换器）在系统实现中提供了业界领先的性能和可靠性。但是，如果spi接口每次读取都回读0xff，那么这肯定是不可能的。这很可能意味着adc内部的某些东西不符合要求。让我们找出它可能是什么。
最新一代gsps adc（例如ad9680）采用深亚微米65 nm cmos工艺设计。为了达到所需的交流性能规格，该设计必须适应多个电压域（1.25 v、2.5 v、3.3 v）。通常，任何具有这些多个电压域的硅器件都需要某种电源排序。但是，adi公司的设计人员内置了一些超基准电路，无需任何电源排序，使ad9680更易于客户在其系统中实现。
ad9680内置上电复位（por）保姆电路，可控制所有电源轨。在该por电路满足电源轨电平之前，器件将处于复位模式。在复位模式下，如果spivdd为1.8 v、2.5 v或3.3 v，adc将通过spi端口发送每次读取0xff。看起来我们正在到达某个地方。这就是您最好的朋友是旧的可靠数字万用表 （dmm） 的地方。
使用数字万用表时，首先要检查的是ad9680各个引脚的电源电压。就por电路而言，其中之一可能超出了范围。现在事情可能会变得棘手。请看图1，其中显示了ad9680-1250的框图原理图，时钟频率为1.25 ghz。 对于第一次看原理图的人来说，这里的一切看起来都很正常。此处未显示去耦电容，其他电源域也是如此。重点是1.25 v域，因为这是最小的电源电压。
图1.使用adp1 ldo为ad25上的9680.1741 v域供电。
adp1741应有足够的空间为所有连接到1.25 v的域供电。然而，这里的罪魁祸首不是ldo，也不是adc，而是毫无戒心的铁氧体磁珠。通常，铁氧体磁珠用于电网中，以过滤流向某个设备的功率。铁氧体磁珠中经常被忽视的一个参数是dcr（直流电阻）。那么，我们为什么要担心dcr？因为一位名叫乔治·西蒙·欧姆的绅士是这么说的。
欧姆定律指出，通过两点之间导体的电流与两点之间的电位差成正比。因此，adp1741 ldo输出的电压可能为1.25 v，听起来不错。但是，如果测量adc引脚或铁氧体磁珠另一侧的电压，dmm读数为1.12 v（假设标称电流）。这就是adc spi读数0xff的真正原因。保姆显然对ad9680内部的电压不满意。
那么补救措施是什么？有一些选项：
1.选择不使用铁氧体磁珠。这可能会也可能不会使设计更容易受到噪声的影响。
2. 将ldo输出电压调高，以考虑铁氧体磁珠上的ir压降。但是，当未拉出足够的电流时，这可能会使ad9680面临过大的电压。
3. 选择另一个阻抗和载流能力相同但dcr（小于50 mω）的铁氧体磁珠。
4. 将电压输出拆分到相应的域（avdd1、avdd1_sr、dvdd、drvdd），并使用具有较低 dcr 的铁氧体磁珠以确保适当的工作电压。
图 2 显示了上面讨论的选项 2 和 4。选项 4 提供了最佳折衷方案。但是，这确实会增加物料清单 （bom） 成本，必须考虑到这一点。选项 4 还通过在 avdd、dvdd 和 drvdd 域之间提供一些滤波来提供更高的抗噪性。
图 2：选择和使用铁氧体磁珠为 ad9680 供电的不同选项。
因此，下次您插入adc时，发现它不起作用，并且spi在每个读取周期都返回0xff，您可能会感谢欧姆先生。在这种情况下，古老的数字万用表成为您的首选工具，而不是示波器或您友好的应用工程师。铁氧体磁珠当然可以为您的系统提供良好的抗噪性。但是，如果选择不当，并且不考虑欧姆定律，这个小元件可能会在实现adc在系统中的真实性能时引起一些严重问题。
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