• 有关I2C隔离器的六大设计问题

    作者:德州仪器Anthony Viviano

    我们整理了一些关于隔离I2C设计的FAQ,供您参考。这些见解是根据德州仪器在线支持社区中有关I2C隔离器的常见问题而提供的。希望这些信息能够帮助工程师在设计过程中解决信号和电源隔离的问题。

    1.什么情况下需要隔离I2C

    隔离可防止系统两个部分之间的直流电和异常的交流电,但仍然支持两个部分之间的信号和电源传输。隔离通常能够阻止电气组件或人员遭受危险电压和电流浪涌的伤害;用于保护人员的隔离称为增强型隔离。I2C已成为许多系统中流行的全球标准;因此,隔离I2C已经扩散到大多数高压市场。

    常见的隔离I2C应用包括:

    • 网络和服务器电源中的微控制器(MCU)到MCU通信。

    • 汽车电池管理系统和医疗系统中MCU到模数转换器通信。

    • 以太网供电系统中的MCU到供电设备控制器通信。

    • MCU与电流/电源监控系统的通信。

      2.是否可以在数字隔离器上连接两个单向信道,以实现I2C通信的双向信道…

  • 数学原理:如何将ADC代码转换为电压(第2篇)

    本系列的第1篇文章中,我解释了如何通过使用公式1将ADC的输出代码乘以最低有效位(LSB)大小来计算模数转换器(ADC)的输入电压:

     

    为计算ADC的LSB大小,我们使用公式2:

     

     

    现在,您已经知道如何从输出代码中计算输入电压,我们来看几个常见的应用示例,它们使用Δ-ΣADC来显示如何从测量电压计算相关的物理参数。通过每个示例,我提供了相关TI Designs参考设计的链接,您可以在其中获得额外的设计帮助。

     

    电流分流测量

    ADC测量电压;因此,您必须先将电流转换成电压。最简单的方法是强制电流通过具有已知值的电阻,如图1所示。

     

     

    1:电流分流测量

     

    电流和电压之间的关系由欧姆定律(V = I∙R)给出。要获取当前幅度I,请将ADC上测得的电压乘以电阻VR,并将其除以电阻R,如公式3所示:

     

     

    确保电流测量的准确性需要精确稳定的分流电阻。其他设计考虑可在汽车车载充电器系统…

  • 数学原理:如何将 ADC 代码转换为电压(第1篇)

    许多初步了解模数转换器(ADC)的人想知道如何将ADC代码转换为电压。或者,他们的问题是针对特定应用,例如:如何将ADC代码转换回物理量,如电流、温度、重量或压力。在这个包含两篇文章的博客系列中,我将讨论如何为各种应用执行这一数学转换。在第1篇文章中,我将解释如何将ADC代码转换回相应的电压。在第2篇文章中,我将使用几个应用示例来展示如何从测量的电压计算感兴趣的物理参数。

     

    将代码转换为电压

    ADC采样模拟信号提供表示输入信号的量化数字码。数字输出代码得到后处理,并且结果可以报告给使用该信息做出决定和采取行动的操作者。因此,重要的是将数字码正确地与它们表示的模拟信号建立关联。

    一般而言,ADC输入电压通过简单的关系与输出代码相关,如公式1所示:

     

     

    其中VIN (V)是ADC的输入电压(称为输入,如下所述),输出代码是ADC的十进制格式的数字输出代码(计数),LSB大小是ADC代码中的最低有效位(LSB)。

    公式1是可用于任何ADC的一般公式…

  • 新的集成DAC如何提高效率并减少模拟量输出模块中的电路板空间

    工业4.0已经彻底改变了制造业,改变了工厂的设计和实施方式。在工厂自动化和过程控制应用中,Industry 4.0的影响归结为两个基本概念:分散式系统和智能确定性系统的扩散。分散式系统固有地需要进行模块化设置,并具灵活性。高效、低功耗和热优化的设计是这些系统的关键推动因素。智能确定性系统是可以早期检测故障并提高可靠性的模块。

    工厂自动化和过程控制应用中,数模转换器(DAC)通常在用于可编程逻辑控制器(PLC)和传感器发射器的模拟输出中被发现。这两种情况下,DAC都可用于传送电压输出或电流输出。

    DAC8775是TI最新的高精度DAC,通过包括4-20mA驱动器、电压输出和片上自适应电源管理在行业中最具集成性。在这篇博文中,我将提供与DAC8775相关的设计技术示例,并探索如何设计这个行业的当前趋势。

    许多系统控制器由于传感器数量的增加而处理数百个输入/输出(I / O)点。这给设计人员提供了一个挑战,即将更多的I /…

  • 多路复用器:并非那么简单

    Other Parts Discussed in Post: MUX36S08

    将多路复用器(或简称mux)设计成信号链很简单,对吗?毕竟,设备只需将多个信号放入数据转换器。

    实际上,复用器可以各种方式显著影响信号链的性能。例如,导通电容可能导致通道之间的串扰。导通电阻的信号和温度相关变化可能导致信号失真。多路复用器的电容和电阻一起可限制信号带宽。当多路复用器切换通道并影响输出处的稳定时间时,电荷注入可能引起瞬态误差。

    为了优化信号链性能,理解这些示例及多路复用器可影响信号的许多其他方式很重要,特别是因为多路复用器针对不同的性能特性及不同的应用而被优化。图1所示为包含复用器的示例电路,其输出连接到反相运算放大器(op amp)。

    1:连接到反相放大器的复用器引起增益误差

     

    该电路是信号链中许多常见的多路复用器配置之一,但正如我们将发现的,这种设计将导致显著的信号增益误差。假设运算放大器是理想选择(无偏移、偏置电流、输入…

  • Δ-Σ模数转换器基础知识: 了解 Δ-Σ 调制器

    Δ-Σ ADC由Δ-Σ调制器和数字滤波器构成。调制器将模拟输入转换为数字比特流,而数字滤波器将比特流转换为表示模拟输入幅度的数据字。

    让我们来看看调制器是如何工作的,首先从一阶Δ-Σ调制器拓扑结构的基本分析开始,如图1所示。

     

    1Δ-Σ调制器内部框图

     

    调制器根据调制器时钟运行,决定了输入的采样间隔。调制循环通过对输入采样和1位DAC之间的差分进行积分而开始。

    比较器根据积分器值确定下一个调制器输出。根据比较器的输出状态,1位DAC产生与ADC的正或负基准电压相等的电压。如果调制器输出为1,则从输入中减去基准电压。如果调制器输出为0,则在输入中加上基准电压。在每个调制器时钟脉冲,调制器完成一个完整的周期并产生一个新的输出。

    当调制器时钟继续运行时…

  • 数学原理:如何将ADC代码转换为电压(第1篇)

     

    许多初步了解模数转换器(ADC)的人想知道如何将ADC代码转换为电压。或者,他们的问题是针对特定应用,例如:如何将ADC代码转换回物理量,如电流、温度、重量或压力。在这个包含两篇文章的博客系列中,我将讨论如何为各种应用执行这一数学转换。在第1篇文章中,我将解释如何将ADC代码转换回相应的电压。在第2篇文章中,我将使用几个应用示例来展示如何从测量的电压计算感兴趣的物理参数。

    将代码转换为电压

    ADC采样模拟信号提供表示输入信号的量化数字码。数字输出代码得到后处理,并且结果可以报告给使用该信息做出决定和采取行动的操作者。因此,重要的是将数字码正确地与它们表示的模拟信号建立关联。

    一般而言,ADC输入电压通过简单的关系与输出代码相关,如公式1所示:

     

    其中VIN(V)是ADC的输入电压(称为输入,如下所述),输出代码是ADC的十进制格式的数字输出代码(计数),LSB大小是ADC代码中的最低有效位(LSB)。

    公式1是可用于任何ADC的一般公式…

  • 如何为稳压器构建监控和控制解决方案

    在我的上一篇博文中,我谈到了如何使用精密数模转换器(DAC)来限制诸如低压差稳压器(LDO)或开关模式电源(SMPS)的电压调节器,以精确调谐输出或允许其在宽范围的电压上摆动。

    在本文中,我将拓展这一想法,构建一个闭环系统,结合微处理器的计算能力,为电压调节器创建一个一体化模拟监视器和控制解决方案。让我们回到上次讲解LDO和DAC时使用的图1中的示例电路。

     

     

    1:稳压器裕度调节电路

     

    所示DAC通过吸入或流出电流来控制调节器电路,从而升高和降低LDO的电压输出。您可使用精密模数转换器(ADC)对电路进行监测,以对LDO输出端的电压进行采样。此外,许多调节器都有一个您可能希望控制的使能引脚。您可通过使用微控制器的通用I / O GPIO实现目标。图2所示为LDO周围系统中的这些监视和控制器件。

     

     

    2:稳压器监控和控制系统

     

    若您可使用一个设备来实现DAC、ADC和GPIO的功能,那将非常有帮助。幸运的是…

  • SAR ADC PCB布局布线:参考路径

    在设计高性能数据采集系统时,勤奋的工程师仔细选择高精度模数转换器(ADC)以及模拟前端调节电路所需的其他元件。在几个星期的设计工作之后,执行模拟并优化电路原理图,为了赶工期,设计人员迅速地将电路板布局布线组合在一起。一个星期之后,对第一个原型电路板进行测试。出乎预料的是,电路板性能与预期的不一样。

    这种情景在你身上发生过吗?

    最优PCB布局布线对于使ADC达到预期的性能至关重要。当设计包含混合信号器件的电路时,应该始终从良好的接地安排入手,并且使用最佳元件放置位置和信号走线将设计分为模拟、数字和电源部分。

    参考路径是ADC布局布线中最关键的,这是因为所有转换都是基准电压的函数。在传统逐次逼近寄存器 (SAR) ADC架构中,参考路径也是最敏感的,因为基准引脚上有到基准源的动态负载。

    由于基准电压在每次转换期间被数次采样,高电流瞬变出现在这个终端上,其中ADC内部电容器阵列在这个位置位时被开启和充电。基准电压在每个转换时钟周期内必须保持稳定…

  • 争论:ENOB还是有效分辨率?

    您可能知道,ENOB(“有效位数”)和有效分辨率都是与ADC分辨率相关的参数。了解它们之间的差异,确定哪一个更相关,是ADC用户和应用工程师经常感到困惑和争论的主题。

    您认为哪一个更重要?

    ADC的分辨率位数(N)决定ADC的动态范围(DR),DR表示ADC可以测量的输入信号电平范围。DR通常以(dB)为单位,定义为:

     

    注意,由于给定时间窗口上的信号的RMS幅值取决于信号幅值在该时间窗口上如何变化,所以ADC的DR根据输入信号特性而改变。对于其满量程范围(FSR)上的恒定直流输入,理想的N位ADC分别测量FSR和FSR/2N的最大和最小RMS幅值。因此,ADC的DR为:

     

    类似地,对于随ADC的FSR而变化的正弦输入,理想的N位ADC测量的RMS最大值为(FSR/2)/√2。正弦输入的可测量RMS最小幅值受量化误差限制,该量化误差值约为LSB一半或FSR/2N+1的锯齿波…

  • Σ-Δ ADC数字滤波器类型

    您有没有想过Σ-Δ模数转换器(ADC)如何才能在不同带宽下获得如此高的分辨率?秘诀就在于数字滤波器。Σ-Δ ADC之所以与其他类型的数据转换器不同,是因为它们通常集成有数字滤波器。本系列博文分为三部分,我将在第一部分中讨论数字滤波器的用途,以及常用于Σ-Δ ADC的一些数字滤波器。

    要想理解数字滤波器在Σ-Δ模数转换中如此重要的原因,关键的一点是需要对Σ-Δ调制器有一个基本了解。Joseph Wu写了一篇非常有用的Precision Hub模拟精密技术杂谈博文,文中解释了模拟输入信号转变成数字比特流的过程。

    当客户在Σ-Δ调制器中绘制量化噪声的频谱时,将看到频率越高时量化噪声越密集。这是Σ-Δ ADC为众人所知的臭名昭著的噪声整形。为了降低量化噪声,客户将调制器输出馈至低通滤波器。…

  • 都是噪声惹的祸:ENOB消失之谜(第3部分)

    **这是万圣节发布的3篇ENOB博客系列的第三篇博文。如果你错过了第一和第二部分,请分别单击第一篇第二篇**

    瓢泼大雨敲打着外面的人行道。

    呈弧形的闪电照亮了远方的夜空。

    门框内有一个大大的影子。

    眼睛变得通红。

    它向前移动着,靴子重重的敲击着地面,那声响压得人透不过起来。

    “就是那双眼睛!”PGA尖叫道。“就在ENOB消失前我见过那双眼睛!”

    咚的一声。

    那个影子又向灯光迈进了一步。

    “他一定对ENOB做了些什么—至少他知道ENOB出了什么事!”PGA吼道。

    又向前迈了一步。

    又是使人喘不过气来的咚咚声。

    PGA咽了口唾沫,然后急促的说道:“你是谁?”

    咚咚。。。

    那个影子踱到灯下。

    那是一张布满深深皱纹的脸。

    粗糙的皮肤。

    眼中冒火。

    一个沙哑的声音打破了死一般的静寂。

  • 都是噪声惹的祸:ENOB消失之谜(第2 部分)

    **这是万圣节发布的3篇ENOB博客系列的第二篇博文。如果你错过了第一部分,请单击这里**

     

    滴答。。。滴答 。。。滴答 。。。

    滴答。。。滴答 。。。滴答 。。。

    A瓶子碎了一地,里面装的液体流到了桌子上,然后又滴到了地板上。这个声音打破了房间的宁静,水滴声越来越大。

    滴答。。。滴答 。。。滴答 。。。
    滴答。。。滴答 。。。滴答 。。。

    PGA 坐在地上,被惊呆了,他的脑子在飞快地旋转。

    ENOB怎么了?

    在他面前,16位散落在地板上;其中的10个不见了。它们去哪儿了?

    PGA抬起头。

    一大群人的把他围了起来。

    这个魁梧的男人站了起来。
    “我怎么知道?”他吼道。“怎么不问问调制器—它负责规整噪声。也许就是他把这里弄得一团糟!”

    调制器翻了翻眼皮。

    “我?哥们儿,我可是个四阶调制器。我的噪声整形曲线会把你打得晕头转向。除此之外,以2…

  • 都是噪声惹的祸:ENOB消失之谜

    这个夜晚看上去没什么不同。。。

    寒冷。万籁俱寂。

    雨水的味道让人窒息。

    远处一条昏暗的闪电划过夜空,随之而来的是一个悠长而又低沉的隆隆声。

    暴风雨要来了。。。

    。。。平淡无奇的一夜。。。

    让人遗忘的一夜。

    报复之夜。

    正义被伸张的一夜。

    其中的一个夜晚。

    恐惧之夜。

    恶魔的夜晚。。。

    没有捣蛋。没有糖果。只有阴影和恐惧。

    在一个到处充满残垣断壁、恶意丛生的城市中,最后的一缕希望之光来自城中最新出现的一片地方:这是为胆大的人、无所畏惧的人和有创造力的人准备的一片场所。这个地方将使你脱胎换骨:一个成功者或一个失败者。一个1或者是一个0。

    他们把它称为1262

    大家都在这儿,不多也不少。

    房间内,复用器在房门旁边蹦来蹦去,与振荡器说着话。

    其中一个GPIO在吧台转来转去,使两个IDAC不胜其烦。

    传感器依在点唱机上,看着基准们排成一排,等着他播放下一首歌曲。

    中间牌桌上的笑骂声盖过了台球桌上台球的碰撞声…

  • 如何设计电源隔离式4线制传感器发射器

    我在之前的博文中曾经讨论过4线制传感器发射器的基础知识,以及一个输出隔离式传感器发射器的详细设计。今天,我来讨论一下电源隔离式4线制传感器发射器。

    首先,我们来回顾一下我在上一篇博文中讨论过的输出隔离式发射器(图1)的高级图。在这个拓扑中,发射器被从电源和传感器上隔离开来,而电源与传感器共用一个接地。虽然图1显示的是一个本地电源,4线制模拟输入模块可以为输出隔离式发射器供电。

    1:具有本地电源的输出隔离式4线制传感器发射器

    图2是电源隔离式发射器的高级图。在一个电源隔离式发射器中,传感器和发射器共用一个GND,而电源与它们相隔离。因此,传感器无需从发射器和电流环路中隔离开来,并且应该能够安全耐受接线问题或短接至电流环路线路上其它电势所产生的影响。

    图2中的电路由本地为传感器发射器供电的电源供电,这一点与图1中的输出隔离式电路相似。接受AC电源电压的发射器将常用于这种配置中,在这个配置中,AC电源电压必须被隔离,并且被转换为一个为传感器和发射器供电的经稳压DC电压…

  • 设计输出隔离式4线制传感器发射器

    在我上一篇博文中,我讨论了4线制传感器发射器的基本结构,以及它们与2线制3线制传感器发射器的不同。在这篇博文中,我将讨论如何构建一个与图1中所示相似的本地供电输出隔离式4线制传感器发射器。本地供电4线制传感器发射器在必须长距离接线,并且传感器的流耗大于4mA的应用中很常见,而这也使2线制发射器无法在此类应用中得以应用。一个常见示例就是电磁流量计。

    1:具有本地电源的输出隔离式4线制传感器发射器

    典型4线制发射器的输出级设计同样要比2线制或3线制发射器输出级的设计要简单,其原因在于,4线制模拟输入模块内的感测电阻器是浮动的。因此,你可以使用一个图2中所示的简单灌电流拓扑。你还可以使用一个源电流拓扑,不过这个样的话就需要一个与3线制发射器中相类似的2级设计。

    24线制传感器发射器输出级设计

    正输出,IOUT+,通过一个限流电路,被连接至一个+18V电源。负输出端子,IOUT-,被接至N类型金属氧化物半导体 (NMOS…

  • 检测电流良方有六种,如何决定哪种最适用?

     

    高精度电流检测是提高闭环控制系统(即电机驱动器)效率的关键。在这篇博客中,笔者总结了不同隔离电流检测方法的利与弊,并列出了一些采用它们的典型应用。

     

    分流电阻器可用于多种工业应用,并能提供较高的准确度且实现低温度漂移。但是,它们的使用受限于其自身电阻值引起的功耗。在具有高共模电压的应用中,分流电阻器需要AMC1200等隔离式放大器或AMC1304L05等隔离式Δ-Σ调制器(适用于性能最高的系统)。AMC1304L05可提供±50mV的低输入电压范围,从而允许您使用更小的电阻分流器却不会影响性能。

    1AMC1304L05 —— 有效位数和过采样率

     

    罗氏线圈(Rogowski coils只测量交流电流(AC)并被缠绕在可分配待检测电流的导体周围。它们能提供与AC电流的变化率成比例的电压,因此在用模数转换器(ADC)进行处理之前需要一个积分器。

  • 射频(RF)基站的幕后故事(第3部分)

     

    本系列的第1部分和第2部分,笔者的同事Matthew Sauceda描述了如何成功地偏置射频(RF)功率放大器(PA)。为攻克RF PA依赖温度的非线性难题,需要一种监测与控制解决方案。通过动态控制PA的栅极电压以维持所需的漏极电流(IDSQ),自动化监测与控制(AMC)解决方案就能克服非线性方面的困难。

     

    本系列第1部分和第2部分所提的电流和温度检测解决方案包括好几种组件:模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、精密参考电流检测放大器温度传感器。无线基站、微波回程等许多应用均能从采用集成式器件(需要较少的电路板空间)的较简单解决方案那里大获裨益。

     

    下面让我们来看看采用集成式器件、适用于RF基站的AMC解决方案的实施。

     

    AMC7834包含能让并行PA运行的一路多通道ADC输出和几路DAC输出。其它集成式组件包括高侧电流检测放大器和可选的DAC双极性范围器件。双极性范围能支持各类PA技术产品的并行运行…

  • 射频(RF)基站的幕后故事(第2部分)

    笔者在以前的博客文章里谈论了功率放大器(PA)及其在无线基站中的使用。主要阐明静态电流(或者说是流过PA的直流 (DC) 电流)如何在影响整体系统性能和效率方面发挥重大作用。此外,还可对该静态电流(IDSQ)进行选择,以优化功耗和信号(射频【RF】)增益。

     

    既然您已理解了这个概念,那么让我们假设这样的情景:您马上抓起一个PA前往离您最近的实验室,为获得一个规定的IDSQ电流值而对栅极进行偏置。经过一些负载线分析后,您选择了一个q点,并用该信息来对该PA的栅极进行偏置。成功了!一切似乎都在按计划进行。为了犒劳自己,您决定赶着去吃顿快餐。您稍事休息后返回实验室,令您惊奇的是,您发现IDSQ值已发生了变化。

     

    这是怎么回事呢?哦,原来该PA在器件运行过程中显示出的非线性主要依赖于温度。当您离开时,该PA在慢慢升温,产生了不同的IDSQ值。这是一个问题,因为IDSQ的变化会影响系统性能(这些变化会引起信号失真)。

     

    为了从数学方面解释这个温度依赖性的概念…

  • 射频(RF)基站的幕后故事(第1部分)

     我们在自己的日常活动(或是给亲戚打电话、或是给朋友发短信、甚至是通过移动设备阅读这篇博客文章)中使用射频(RF)通信。空气里有许多信号在快速传播,然而,大多数这样的信号是哪里产生的呢?大部分RF通信源自蜂窝塔或无线基站,例如图1所示的基站塔。

    1:手机基站

    这些基站内有很多组件,因此一份完整的总结将变成一篇博士论文!但笔者不会面面俱到去赘述,而是集中讨论一种对任何基站而言均至关重要的组件:功率放大器(PA)。

     

    正如您可能已猜到的,PA的目的是将低功率RF信号放大成高功率RF信号(被驱入基站发射器)。

     

    在注入任何RF信号之前,要把一种直流(DC)电压(Vgate)施加到PA的栅极并对该电压进行调节,直到所需的漏极电流流过PA。该电流通常被称为静态电流 —— 无RF输入存在时流动的电流。可对该静态电流值进行选择,以适合最终应用(包括调制系统和器件运行级别)。图2是典型PA设置的简化原理图。…

  • 如何合并误差项

    计算系统的总误差是一件需要些技巧的工作,特别是在技术规格的单位变化很大时更是如此。当计算总体误差时,在合并前,所有技术规格必须被转换为一个共同的单位。这篇博文将告诉你如何在伏特、百分率和百万分率 (ppm) 之间进行转换,以确保总体系统误差的正确计算。

    线性器件数据表中的大多数误差是折算到输入端的 (RTI)。将误差折算到输入端有三个主要的好处:他将输出上总体误差的每一个误差源分离开来,不需要知道器件增益,并且简化了将总体误差折算到输出端的计算方法。为了在伏特、百分率和百万分率间转换输入引入的技术规格,并且将总体误差折算到输出端,我们使用以下方程式。

    从伏特转换为百分率:

     

     

     

    在这里,

                                  Error(V) = 单位为伏特的误差。

                                  Error(%) = 以满量程范围百分比表示的误差。

                                  FSRInput = 输入的满量程范围。

    要将百分率转换为百万分率:

    在这里,

                                  Error(ppm) = 以满量程范围的百万分率表示的误差…

  • 压力引入的突发噪声:陶瓷电容器中的颤噪 (1)

    Other Parts Discussed in Post: TIPD115

    在为一款即将发布的TI Designs参考设计设计一个低噪声放大器电路时,我的注意力被某些有意思的运行方式所吸引。在我的工作台上随意移动印刷电路板 (PCB) 使得输出电压突然变化!由于感到很有意思,我决定进行一个科学测试:我重复轻轻敲打PCB,与此同时观察示波器上的输出电压。

    1:轻敲PCB产生的电路输出 

    图1中显示的7个输出电压中的尖峰是我轻敲PCB的结果。很多与PCB的物理相互作用会导致电路输出的变化。例如,按压运算放大器的封装会改变其偏移电压。然而,这个电路对振动非常敏感,而运算放大器通常并未显示出这样的灵敏度水平。将这一点考虑在内后,我将注意力转移到PCB上的陶瓷电容器。

    多层陶瓷电容器非常有用。他们提供低等效串联电阻 (ESR) 与等效串联电感 (ESL),以及大容积效率的独特组合。如图2所示,他们的结构是陶瓷电介质材料内的多层金属电极…

  • 单电压基准与双电压基准的对决-III

    在这个三部分系列博文中,我已经讨论了生成两个良好匹配、低漂移电压基准的解决方案。我们在第一部分从三个拓扑结构开始,在第二部分比较和对比了性能方面的不同。现在,我们来看一看这三个解决方案的其他设计注意事项:占用的空间和成本。

    空间占用和成本

    除了系统性能之外,在高密度应用中,PCB面积要求会十分关键。图1中给出了每个解决方案的总PCB空间一览(未考虑去耦合电容器)。

    下方的表1显示所需空间的简单计算结果(只考虑器件本体尺寸)。通过从一个封装尺寸为4.64 mm2的集成解决方案中提供双输出,相对于解决方案1和解决方案2,REF2030将占用的总空间分别减少了83%和67%。从成本角度看,REF2030仅为1.4美元,比解决方案1和2分别低52%和30%。

    1:空间占用和成本

    结论

    解决方案1
    有两个独立的电压基准构成,解决方案1非常简单直接且易于实现。然而,其缺点也很明显:电压选项有限,在输出间无直接漂移跟踪。此外…

  • 单电压基准与双电压基准的对决-II

    Ying Zhou1

    在我的上一个帖子中,我们讨论了生成两个高精度电压基准输出的三种拓扑结构。今天,我们将从三个方面,即他们输出之间的总体误差、漂移跟踪和匹配,来比较这三种解决方案的性能。

    总体误差

    方程式 (1) 将用百分比 (%) 给出的技术规格转换为百万分比 (ppm) 表示的技术规格。

     

    (方程式1)

    每个电压输出的总体误差性能指标取决于他的初始精度和工作温度范围内的漂移,如方程式(2) 中所给出的那样。

    (方程式2)

    在解决方案1中,由于在数据表中没有指定LM4140B的漂移典型值,我们使用70ºC温度范围内的最大漂移技术规格来进行计算。在解决方案2中,偏移电压 (VBIAS) 由REF5030A,电阻器网络和一个缓冲器产生。因此,正如第一部分中方程式 (1) 所指定的那样,初始精度和漂移可以表示为这三个误差源的RSS值。由于REF2030REF5030A使用打包方法来确定漂移,计算的温度范围为整个工作温度范围…

  • 单电压基准与双电压基准的对决 -I

    Other Parts Discussed in Post: REF2030

    Ying Zhou1 

    开发一个低漂移系统会很难,特别是在使用双极输入信号时更是如此。诸如图1中显示的双向电流感测的应用要求使用两个良好匹配的低漂移基准电压。第一个电压,VREF定义ADC的满量程范围。需要一个偏置电压,VBIAS,来电平位移双极信号。需要使VBIAS = VREF/2,这样的话,ADC的正负摆幅相等。我将在这个系列博文中分三次讨论生成两个基准电压的三个拓扑结构。

    1:低漂移双向单电源低端电流感测系统

    如图2中显示,使用两个单独的电压基准来提供一个简单且直接的方法。

    2:解决方案1(两个独立的基准)

    对于图1中的应用,VREF和VBIAS分别为3.0V和1.5V。表1列出了一对低漂移基准。在将漂移、准确度和成本考虑在内时,REF5030A是针对3V基准电压的不错选择。不幸的是,低漂移、固定1.5V基准是不太容易得到的。在这个情况下…