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[参考译文] TLC27M2A:EMI/EMC 问题

Guru**** 2379110 points
Other Parts Discussed in Thread: TLC27M2A, TLV9102
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1490301/tlc27m2a-emi-emc-issue

器件型号:TLC27M2A
主题中讨论的其他器件: TLV9102

工具/软件:

您好、  

我们在其中一个应用中使用 TLC27M2AIDT。 我  在 CS 测试期间发现它存在问题、测试电压电平为10V、150kHz 至80MHz、 测试期间使用运算放大器输出更改其状态、在4个测试的电路板中观察到相同问题。
我们还做了一个实验 、用 ST Microelectronics MPN:TS27M2AIDT 中类似特性的运算放大器替换了运算放大器。    使用此 IC 不重复前面的观察结果。  我无法找到背后的实际原因。  
您能帮助找到 导致此问题的不同之处吗



谢谢、
Mohan。  

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    您对"CS"究竟意味着什么? 传导敏感性? 您没有指定测量设置或结果、但我想 TLC27M2A 使用非常精细的结构、这些结构在输入和输出之间具有电容耦合。

    TLV9102可耐受 EMI;请参阅 其数据表的第7.3.1节

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    尊敬的 Mohan:

    Unknown 说:
      在 CS 测试期间发现它存在问题、测试电压电平为10V、150kHz 至80MHz、 测试期间使用运算放大器输出更改其状态、在4个测试的电路板中观察到相同的问题。[/报价]

    如 Clemens 所述、传导抗扰度是一项系统级测试。 您说的运算放大器只是整个系统的一部分。 要进行 CS 测试、您必须监控 DUT 中电源输入线路上的电流、以及如何缩小范围以使用系统中的运算放大器。  请说明 CS 测试是如何进行的。  

    Unknown 说:
    此外、我们还进行了一项实验 、将具有 类似 ST Microelectronics MPN 特性的运算放大器替换为 TS27M2AIDT。

    测试结果是什么? 您是否仍然看到 CS 合规性中断。 150kHz - 80MHz 之间的中断在哪里? 我觉得它可能与运算放大器无关。 请告诉我们。  

    此致、

    Raymond

    [/quote]
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    您好、Clemens:  

    是的、它是符合 EN/IEC 61000-4-6标准的传导易感性测试。 随附了以下方框图以供参考及其设置概述。 电流表中的电流读数用于随施加的噪声而变化、即使负载检测电阻电流没有变化也是如此。

    此外、仅在10V/m 测试级别观察到这一点。

    在3V/m 条件下进行测试时、其工作符合预期功能。

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    尊敬的 Raymond:  

    请在上述主题中找到我的回复。
    如果需要任何信息、请告诉我。


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    尊敬的 Mohan:

    我不知道根据您的描述进行了哪些合规性测试。  

    3V/m 或10V/m 是为进行辐射敏感性测试而产生的电磁场、此时 EUT 暴露在辐射敏感性测试中(辐射能量)。

    CDN 不会以 V/m 为单位生成射频场(不辐射能量);CDN 技术会将射频电压注入输入电缆。 请阐明您的设置和运算放大器详细原理图(展示实际原理图、包括运算放大器偏置点和旁路电容器等)。  

    一次只能执行一个测试设置、不能同时执行两个测试设置。 根据您的设置、我可以说电压常规可能是您设置中的问题、为什么您认为  TLC27M2AIDT 是出现断电的问题。 是开关或线性稳压器。 请告诉我。  

    此致、

    Raymond

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    尊敬的 Raymond:  

    我们使用电磁钳位方法将噪声注入线路、  

    [报价 userid="423757" url="~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1490301/tlc27m2a-emi-emc-issue/5728952 #5728952"]请阐明您的设置和运算放大器详细原理图(向我显示实际原理图、包括运算放大器偏置点和旁路电容器等)[/报价]

    遗憾的是、由于可用性受限、无法共享原理图。

    您一次只能执行一个测试设置、不能同时执行这两个测试设置。 根据您的设置、我可以说电压常规可能是您设置中的问题、为什么您认为  TLC27M2AIDT 是出现断电的问题。 是开关或线性稳压器。 请告诉我。  [/报价]

    我们只在24V 直流线路上测试它,而不是在两者上测试。 它是一个线性稳压器,可将24V 至10V 直流转换为功率运算放大器,稳压器我们更改了多个器件,并测试仍然存在问题。 当我将运算放大器从 TLC27M2AIDT 修改为 TS27M2AIDT 时、我们确实发现了 这个问题。

    从数据表中可以看出 、两个器件的区别是 TLC27M2AIDT 具有输入钳位二极管、而 TS27M2AIDT 没有输入钳位二极管。 此外、  TLC27M2AIDT 的共模输入电压范围扩展 至低于负电源轨、而 TS27M2AIDT 的范围为0V 至 Vcc。
    如果您发现有差异、请帮助您找出差异。  


    谢谢、
    Mohan

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    尊敬的 Mohan:

    数据表中两个部分的差异是  TLC27M2AIDT 具有输入钳位二极管、其中 TS27M2AIDT 没有。

    这让人有一些感觉。 由于此器件中的晶圆制造厂发生了变化、PCN 在2023年12月会出现问题、请参阅 PCN。  

    https://mm.digikey.com/Volume0/opasdata/d220001/medias/docus/5733/PCN20231130004.1.pdf

    是的、该器件中可能设计了背对背输入二极管、因此输入差分电压不应超过+/-0.5VDC、输入共模电压也会扩展。 如果是这种情况、必须根据新的结果来测试运算放大器。 很遗憾、数据表在这方面未更新、我将要求文档团队尽快发布更新。  

    BTW、当输入差分电压超过绝对最大值时 则此器件也可能损坏。 如果您能给我发送运算放大器原理图、我可以看一下。   

    此致、

    Raymond

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    尊敬的 Raymond:

    请找到运算放大器电路。 供您参考。




    This have succelling abethod. 由于此器件中的晶圆厂变更、PCN 在2023年12月会出现问题、请参阅[/报价]

    晶圆制造厂的变化是否可能导致 此问题?

    是的、该器件中设计了背对背输入二极管、因此输入差分电压不应超过+/-0.5VDC、输入[报价]

    添加的二极管是否有任何影响

    请 帮助 您输入。

    谢谢、
    Mohan

    [/quote]
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    尊敬的 Mohan:  

    我没有看到电源轨中需要的旁路电容器。 如果这是单电源轨、那么每个运算放大器需要一个最小值为0.1uF 的旁路电容。 如果运算放大器配置采用双电源、则每个电源轨上需要两个0.1uF 的最小值。  

    在查询开始时、您提到这是一个电流测试配置。 最新的原理图显示整个产品已通过 CS 测试。  

    添加的二极管是否会产生任何影响

    背对背二极管不应导致 CS 故障。 许多运算放大器在设计时在输入端采用背对背二极管、用于保护运算放大器、从而保护 栅极氧化物 免受 CMOS 器件击穿的影响。 许多运算放大器具有输入拓扑类型、即使一些 BJT 运算放大器也采用背对背二极管拓扑结构。  

    当我将运算放大器从 TLC27M2AIDT 修改为 TS27M2AIDT 时、我们确实发现了 这个问题。

    您能详细说明一下修改吗? 注入的射频信号是通过输入信号耦合还是通过运算放大器的电源轨耦合到运算放大器中? 故障是什么? 为了理解故障机制、我需要在此提供一些详细信息。  

    此致、

    Raymond

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    尊敬的 Raymond:

    我没有看到电源轨中所需的旁路电容。 如果这是单电源轨、那么每个运算放大器需要一个最小值为0.1uF 的旁路电容。 如果运算放大器配置采用双电源、则每个电源轨上需要两个0.1uF 的最小值。  [/报价]

    在运算放大器的输入端放置了一个额定电压为10nF、50V 的0603陶瓷电容器、该电容器在电路中未显示。 附上了下图、该图在 PCB 布局中放置在运算放大器电源引脚8附近。

    在查询的开头、您提到这是一个安培测试配置。 最新的原理图显示整个产品已通过 CS 测试。  [/报价]

    是的、我可能没能以详细的方式传达它。

    您能详细介绍一下修改吗? 注入的射频信号是通过输入信号耦合还是通过运算放大器的电源轨耦合到运算放大器中? 故障是什么? 为了理解故障机制
    [/quote]
    、我需要在此处提供一些详细信息

    在24VDC 线路上注入射频耦合噪声、为模块供电、使用线性稳压器(LM317LBDR)将24VDC 转换为10VDC、为运算放大器供电。

    在施加10V 测试电压电平下的 CS 测试期间、我们看到 24VDC 线路中的电流变化、预期值为恒定。(我们将在我们的应用中监测24VDC 的环路电流、其中运算放大器将 根据其感应输入电压驱动电流)
    因此、我尝试了替换多个元件的测试并进行了验证、在更换运算放大器时发现、以前没有观察到电流变化。
    因此、我们得出了一个结论、那就是问题与运算放大器有关。
    测试停止后、器件打算按预期工作、 不会失败。 仅在注入噪声期间、其行为与其他情况不同。  
    另外、 测试电压电平为3V 的 TI 器件、其行为正常、在10V 测试电平下未观察到电流变化、仅在10V 测试电平下观察到24VDC 的电流变化。


    谢谢、
    Mohan
     




    [/quote][/quote]
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    尊敬的 Mohan:

    在运算放大器的输入端放置了一个额定电压为10nF、额定电压为50V 的0603陶瓷电容器、电路中未显示该电容器。 附上了下图、该图在 PCB 布局中放置在运算放大器电源引脚8附近。[/报价]

    请在 PIN8电源轨旁边放置100nF 或1uF 低 ESR 电容器(假设是单电源轨)。 靠近运算放大器电源 PIN8将不起作用、并且该值过低。 请尝试一下、并告诉我。 将高频去耦至 PIN8的 GND 的最低要求是0.1uF。   在没有去耦电容器的情况下如何通过之前的 CDN 尚不清楚。  

    在应用10V 测试电压电平的 CS 测试期间、我们看到 24VDC 线路中的电流变化、预期值保持恒定。

    齐纳二极管具有寄生电容。 在高频下、寄生电容占主导地位、Vref 无法正确钳制电压。 I 会将 C7和 C3增加至低 ESR 1uF (可能为2.2uF)、以对高频进行去耦。 如果 U1处没有稳定的 Vref、V-I 电流转换将无法正常工作。   

    如果您有其他问题、敬请告知。  

    此致、

    Raymond

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