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TI的工程师,你好!
我目前在使用AMC3330芯片对并网变流器的电容电压进行采样。问题在于,即使在芯片输入(INP、INN)悬空且功率变流器没有开关的情况下,输出噪声依然有±40mV(不悬空也有),请问这可能是什么原因引起的?是否存在PCB Layout上的明显错误?应该如何解决?请给予建议,谢谢!
工作条件如下:
1. 原理图与Datasheet application example基本完全一致,区别在于 a. 分压电阻及滤波电容为100K + 1K并联1nF + 100K b. 输出RC滤波为51R + 470pF + 51R
2. PCB Layout及元器件选型(电容容值、耐压、封装、材质)完全参照Datasheet,OUTP、OUTN经输出RC之后接入RTBOX - ADC(输入阻抗0.8GΩ)
3. 可控电源提供+12V和GND,经LM2596转为5V,给AMC3330供电,供电Layout如下
INP-INN短接后是否接地?如果没有接地那么其输入没有确定的共模电压,会耦合共模干扰。
1. 下图是输入波形 INP-INN(已短接),采样率1.25GHz,仅存在33MHz的6mV正弦,其余频段无谐波;AMC3330应该无法处理该频段的信号。
你这里是指隔离放大器后端ADC 采集后输出的波形吗?
是的,如下AMC3330幅频特性,MHZ频率信号会被其衰减掉:
我想应该是ADC 抗混叠电路设计的不好造成的,你可以断开后级ADC 再看隔离放大器输出噪声来验证这一点。
板子上的ADC就是高频器件,它的采样保持电路就会对其输入信号产生影响。
1. INP-INN短接后,没有接至GND。你的意思是我在测量的时候,将高压侧的INN与低压侧的GND连接起来,从而排除共模干扰?但是变流器在实际运行的时候,HGND不可能与GND连接啊,并且随着IGBT的开关肯定会引起HGND和GND之间的共模电压,这个应该是由AMC3330自身耐受的吧?
2.我给出的波形图,是AMC3330管脚INP和INN的电压差,不是后端ADC采集后输出的波形。实际上,我也尝试过通过无源探头测量AMC3330输出管脚OUTP和OUTN的电压差,但是这会导致ADC采集结果的噪声放大5倍以上,可能是示波器探头也会对OUTP和OUTN的输出有所影响?
3. 好的,我会尝试一下AMC3330的OUTP和OUTN悬空,然后通过无源探头直接对二者的电压差进行测量。
4. AMC3330的输出经过RC之后就直接接入ADC了,取值为51R + 470pF + 51R,你们对后续的滤波电路或环节有推荐的吗?实际上,我是参考的AMC3330 datasheet里面的application example,所以你们的意思是仍然需要抗混叠滤波?
5. 是否可以提供更加快速的联系方式,例如通话或在线会议,便于我们尽快解决这个问题?
1、 我的意思是高压侧的INP与INN都接HGND,这样差分输入为0,共模输入也为0,
4、你使用的ADC是截图中的ADC吗?如果不是的话,那么需要根据所使用ADC进行前级驱动电路设计。
5、你也可以将问题发布在E2E英文技术论坛上,将由资深的英文论坛工程师为您提供帮助,英文论坛对应子论坛链接:
https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum
很抱歉没有其他联系方式,只有英文和中文论坛。
Hi, Luo
1、 我的意思是高压侧的INP与INN都接HGND,这样差分输入为0,共模输入也为0,
1. 高压侧的INP、INN、HGND均为短接,所以共模和差模输入均为零。这个是想说明“输入为零”,此时输出仍然存在±40mV纹波,这也是我最开始提出的问题,即AMC3330输出噪声大的问题。
4、你使用的ADC是截图中的ADC吗?如果不是的话,那么需要根据所使用ADC进行前级驱动电路设计。
2. 我查阅过ADS8363的Datasheet,前级也没有抗混叠的低通滤波器。
3. 我又看了一遍AMC3330的Datasheet,发现datasheet中提供的failsafe OUTP波形,貌似就有几十mV级别的噪声(图7-4)?所以,AMC3330是否输出自带几十mV级别的噪声?请确认一下。
1. 高压侧的INP、INN、HGND均为短接,所以共模和差模输入均为零。这个是想说明“输入为零”,此时输出仍然存在±40mV纹波,这也是我最开始提出的问题,即AMC3330输出噪声大的问题。
测量时是否悬空输出端测量?这样以避免后级电路影响。
看下面测试条件下,输出噪声是250uV,40个mV也太大了。也建议你检查下供电纹波。
测量时是否悬空输出端测量?这样以避免后级电路影响。
输出端悬空,仍然存在数十mV噪声
也建议你检查下供电纹波
供电如下,纹波50mV@150kHz,是LM2596的开关纹波。按照PSRR,应该耦合不到输出中去。
我在问题描述的时候给出了原理图,取值以及布板,请帮忙确认是否存在明显问题?(我是按照Datasheet布板的,是否存在细节未注意)
PCB layout 没看出问题,我邮件发您AMC33xxEVM_Gerber文件,你再对照看下。
你测试所有板子输入为0、悬空输出时,输出都这么大噪声吗?