KEAZ128内部基准电压错误

henrei-290209

KEAZ128内部基准应该是1.2V。但是通过A/D采集的数值转换成电压，只有0.92V左右，量化值为935-946之间。
做过以下测试：
1、5V电源。64pin芯片。
2、A/D的时钟频率测试过1.5M、3M、6M、8M、12M，采样结果略有变化，对应带隙基准最小电压0.916V，最大0.924V。
3、A/D对带隙基准采样频率400-2500Hz之间调整，带隙基准采样结果无变化
4、带隙基准A/D量化值波动比较大，935-946之间快速变动。因此输出信号需要加0.05Hz转折频率的低通滤波，才能保持精确稳定。
5、温度传感器，如果不用内部带隙基准校正，温度误差极大，误差超过15℃，但是如果用带隙基准的测量值对温度校正，温度非常准确，误差不超过±2℃。
6、外部信号400Hz、2500Hz、20000Hz测量通道测量的A/D数值均准确，波动量也在正常范围内。
7、如果关闭PMC寄存器PMC_SPMSC1中的BGBE位，带隙基准测量值从0.92V上升到2.18V左右。A/D量化值2211-2321之间波动。
8、打开或关闭ACMP和DAC中的基准，对带隙基准电压值无影响。
9、PE初始化语句
#define PMC_SPMSC1_VALUE     0x5D
#define PMC_SPMSC1_MASK      0x7F
PMC_SPMSC1 = (PMC_SPMSC1 & (~PMC_SPMSC1_MASK)) | PMC_SPMSC1_VALUE;
运行时PMC_SPMSC1 = 0x1D

这个问题其实发现很长时间了。但是没有影响其他主体功能，所以没管。但是如果基准不解决，电源低压报警就存在问题，没法做电源故障诊断。
手册都翻遍了，带隙基准说的太少了
请教各位，请大家多帮忙，拜托拜托

最佳答案

看了NXP官网上的社区，上面有个S12XEP100芯片的bandgap的测量和计算，AD读bandgap的值，用Vrefh来量化，和现在做的一样，估计他读的bandgap值波动很小。 搜bandgap，做芯片的论坛讨论较多，得到几点： 有几种电路都 ...

• wangandrew
• 发表于2018-01-19
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henrei-290209

KEAZ128加上那个CW，出了很多稀奇古怪的问题，真是难倒老司机啊。手册也偏简单，很多问题靠猜。
要想少掉坑里，总结起来就是，放弃CW，不要用PE。

小恩GG

会在1.2V附件的，先检查一下你的ADC参考电压值是否稳定

henrei-290209

小恩GG 发表于 2018-1-17 09:47
会在1.2V附件的，先检查一下你的ADC参考电压值是否稳定

ADC参考电压取自于5V电源。电压稳定，目前所有外部通道A/D测量均正常稳定。
只有基准有问题。

wangandrew

bandgap 是一组三级管的Vbe结电压和结电流加和减得到的和温度无关的常数，不是芯片坏就不会错。
手册上要求是用1Mhz ad时钟长时间采样。
ADC参考电压5V，你能说说怎么得到吗？电源电路怎么做的？

henrei-290209

wangandrew 发表于 2018-1-17 14:26
bandgap 是一组三级管的Vbe结电压和结电流加和减得到的和温度无关的常数，不是芯片坏就不会错。
手册上要求 ...

目前这个BG低电压的现象测试过几百台，基本都是一致的。
芯片应该是没坏，至少其他电路和程序都工作正常。
手册上要求1MHz，应该是指温度传感器，而不是基准。
即使是要求基准要求1MHz时钟，那也是不可能实现的，那么多高速采样对象，不能因为迁就基准降低采样率，目前用6MHz。只能牺牲精度，换速度，再用软件处理。同时实测1.5MHz-24MHz A/D时钟范围，基准没有变化，温度采集也没有变化，噪声都能处理掉。所以我不认为是时钟的问题。
至于电源部分，就是简单的三端稳压，通过电感分三路供数字、模拟和AD参考，每路一个0.1u+2.2u独石。
DC/DC电源以前也用过，A4402K出双路供电。但是没什么区别。

目前还是怀疑软件初始化没有注意到某些细节。但是手册上实在找不到相关信息

wangandrew

楼主说的对，为了BANDGAP牺牲AD的使用没法干活了，想想也不应该啊。
我用KE06Z128板子，IAR 7.8 ,FRDM-KEXX-Driver-Library-Package v2.0，中间有个ADC_Poll_demo项目，添加了AD23 BANDGAP 通道，AD时钟5Mhz,12位，主电源通过电感分给VDDA和Vrefh，得到BANDGAP的值，以下是结果：
1. 室温 20度
   7805稳压，电压4.8-4.9V ，读到的BANDGAP 是0x32B-0x330。
   精密电源，电压5.00V ，读到的BANDGAP 是0x32A-0x330 。
   这二个值相对在一个稳定的范围。
2. 室温 10度
   7805稳压，电压4.9V ，读到的BANDGAP 是0x34F-0x363 。
   3.3V供电，电压3.28V ，读到的BANDGAP 是0x347-0x34C 。
BANDGAP 随温度有变化，随加载电压变化相对小。
这样看来芯片的BANDGAP电路并没有做好，1.2V的BANDGAP参考电压没有办法得到，是芯片的BUG？
只有请NXP的FAE来说明了。

henrei-290209

wangandrew 发表于 2018-1-18 13:01
楼主说的对，为了BANDGAP牺牲AD的使用没法干活了，想想也不应该啊。
我用KE06Z128板子，IAR 7.8 ,FRDM-KEXX ...

非常感谢如此认真仔细的回复。
我测到的结果类似。BG温度系数也非常明显，数据波动也很大。
并且BG这个误差是和温度传感器联动的。如果你不用BG校正温度，温度采样是绝对错误的。如果用错误的基准校正错误的温度，温度就很准确了。
也就是说，温度采样电阻接到了基准电源上，而基准错了，所以温度采样也是错的。
真有点怀疑是Bug。

wangandrew

看了NXP官网上的社区，上面有个S12XEP100芯片的bandgap的测量和计算，AD读bandgap的值，用Vrefh来量化，和现在做的一样，估计他读的bandgap值波动很小。
搜bandgap，做芯片的论坛讨论较多，得到几点：
有几种电路都可以用来实现bandgap，并且都有温漂，在-40度到+125度温度范围内应控制在xxppm内。
一套成熟的bandgap电路，用不同的芯片工艺来流片，得到的差异性很大，bandgap值是没法用的。
同种工艺bandgap值通常都要做trimming的，不做的话，bandgap偏差很大。
NXP的流片厂商没做？bandgap很早就有了，Freescale应当有套很成熟的bandgap电路的。
看来现阶段NXP的Kinetis ARM芯片的bandgap是用不得的，要另想他法了。

henrei-290209

wangandrew 发表于 2018-1-19 12:55
看了NXP官网上的社区，上面有个S12XEP100芯片的bandgap的测量和计算，AD读bandgap的值，用Vrefh来量化，和 ...

基准没毛病，是我换算错了，目前对应电压实际是1.15左右。波动大了点，但是可以滤掉。我的疏忽，耽误大家宝贵时间
非常感谢你的帮忙，还有谢谢版主小恩gg，谢谢大家