复现到了ADC出现0值的问题

rm5***

王*** 发表于 2025-1-8 13:46
有几个问题，没看懂请教一下：

1，这个是用交流耦合测出的电源引脚波形，表笔是x10的，所以没有看到直流成分。
2，回头程序加入这个反馈测试。
3，示波器是否测量没有影响单片机的测量结果，该出现0的状态还是出现了0。
4，这里是以单片机GND引脚作为参考地进行的测量（示波器探头使用接地弹簧直连单片机GND引脚），
     然后探头尖直连被测引脚的，排除了单片机引脚外寄生参数的影响。

rm5***

梁*** 发表于 2025-1-8 14:08
这样的波形看不出什么来的。
ADC读到0时用一个IO输出一个信号作为同步通道，另一个通道检测电源，扫描速 ...

整体接线图如下：


测试代码如下：

不停读ADC，如果读到结果小于5，引脚输出一个负脉冲。
运行时只要进入这个条件，结果都是0，没有出现1~4的值。

示波器测试的结果：（表笔使用x10 直流耦合，采样频率是500MHz）



ADC引脚的直流分量是0.7V，当ADC读到0值的时候，ADC引脚上并无特殊波形。

梁***

rm5*** 发表于 2025-1-8 15:12
测试代码如下：

不停读ADC，如果读到结果小于5，引脚输出一个负脉冲。

我要看10us/DIV的扫描速度的波形。你这个是2ms/DIV的。

rm5***

梁*** 发表于 2025-1-8 15:32
我要看10us/DIV的扫描速度的波形。你这个是2ms/DIV的。

这个示波器储存深度有28Mbit，在2ms/div的时基下采样速度已经是最高的500MHz（双通道最高只能到500MHz，单通道1GHz），不会像普通示波器那样采样率太低。
1楼有时基放大的波形，100nS/div

Debu***

换了某个电源才出问题，而其他电源没有问题，排除法就已经说明是电源的问题了
我觉得应该降低纹波频率和幅度，用RC网络滤除，纹波带宽不要超过ADC采样时间的倒数的一半，采样时间内反复波动很可能会出问题
注意信号限幅，单片机任意脚的电源都不能超过VCC GND范围
复现概率较低或依赖其他硬件才能复现的问题不建议邮寄，因为就算拿到实物也很可能无法解决

rm5***

Debu*** 发表于 2025-1-9 10:33
换了某个电源才出问题，而其他电源没有问题，排除法就已经说明是电源的问题了
我觉得应该降低纹波频率和幅 ...

我可以把出问题的电源和板子一整套提供分析。
这里的主要问题不是这个电源出问题，
这里最大的问题是：我测量MCU所有引脚上的电压波动都没有出现异常（也没有接近0V和VCC）但是ADC却采集到了异常的0值，而且这个现象在其它用户应用中也偶发遇到，但一直没有明确的分析结果。
我觉得这个稳定复现的样品可以提供一个良好的分析机会。
因为很明确是当外部干扰到一定程度才触发这个现象，而且是一出现就是读到0，而不是其它值（读到正常值的抖动是电源实际的纹波，数值在240左右），这个现象表现很异常。

rm5***

梁*** 发表于 2025-1-8 14:08
这样的波形看不出什么来的。
ADC读到0时用一个IO输出一个信号作为同步通道，另一个通道检测电源，扫描速 ...

按照10uS/DIV的要求采集的几个引脚的波形：

示波器探头测量方式：







使用到的ADC引脚：1脚，5脚，6脚，其余引脚均为推挽输出模式

测量4脚对1脚：（电流采样口）



测量4脚对5脚：（按键采样口）



测量4脚对6脚：（电压采集脚）




用500MHz的示波器再测量了一次：


测量4脚对2脚，电源引脚



而且ADC通道只在这个电压采集通道采集到0值，其余的ADC通道都没有采集到0值，即使电流采样输入值只有4，也不会跳到零。
这应该证明了ADC电源和参考没有被干扰，只是这个通道耦合进了这样的干扰源后，出现了ADC值为0的问题。

还需要测量哪些位置的话继续指出，继续配合测试。

Debu***

去掉这两个电容试试

李***

我的一个项目也出现了这个问题。adc信号线经过DC-DC电感附近，会出现偶发读0问题。示波器测波形，有DC-DC开关频率的干扰，信号幅值3.6V±100mV，但AD就会偶发读0。

网***

ADC不一定电压到0V才能采样到0值,有的ADC输入电压高过也会导致输出0值,
示波器探头带宽不足以显示更高频率的尖峰信号,即使示波器内部ADC够快.
我这里一般都用600Mhz以上带宽的示波器和配套探头做干扰波形测量.会发现很多百兆示波器无法看到的问题.
我觉得有几个地方可以尝试下:
>ADC通道串联电阻跨接的电容去掉,减小高频尖刺干扰窜入.
>ADC输入回路和单片机供电回路使用磁珠,抑制射频噪声.
>ADC管脚增加稳压管/TVS钳位电路,防止电压过高导致ADC异常.
>修改ADC采样时间参数,也就是ADCTIM寄存器的各项值,比如通道切换时间,采样保持时间,
>程序上做个尖刺滤波,识别到ADC值异常突变后丢掉,使用平稳的前次采样平均值替代本次采样结果,