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[参考译文] XTR115:用于控制4个-20mA 输出到传感器的数字电位计

Guru**** 2382630 points
Other Parts Discussed in Thread: XTR115, XTR111, DAC084S085, XTR116
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/1500429/xtr115-digital-potentiometer-used-to-control-4-20ma-output-to-sensors

器件型号:XTR115
Thread 中讨论的其他器件: XTR111DAC084S085XTR116

工具/软件:

您好:  

我正在使用 XTR115和100k 数字电位器、如以下原理图所示:  


但是、调试此电路时会遇到很多问题。 目前、我注意到 Vref 电压非常低、VREG 电压非常高。 我认为数字电位器中的 ESD 保护电路正在吸收电流并使浮动 XTR115的电压降低。 只有当 I 将 IRET 接地至测试板时、Vref = 2.5V 且 VREG = 5V。 我还将 R339更换为40k 电阻器、并能够输出电流/改变进入 Iin 的电压。 但是、在所需的4 -20mA 范围内(2.5/40k =约6mA)、电流太小了。 我还考虑了断开 Vref 连接和外部电源供电的问题、但这同样也会出现问题。 我在这里遗漏了什么? 为什么 Vref + VREG 会下降? 为什么 IRET 和我的 TB_GND 之间存在1V+电位? 是否有任何简单的解决方案来修复我的电路? 我是否需要将100k 电位器替换为较小的电位器以获得所需的范围? 任何建议都是非常受欢迎的。   

此外、我隔离了两者、并确认数字电位器和 XTR115都独立正常工作。 这些问题仅在按上述方式实施后才会发生。  

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    XTR115是一个两线制变送器、即、它需要整个变送器电路由环路供电、并且 IRET 用作检测电路的浮动接地。

    您可能需要像 XTR111这样的三线变送器。 (或者、使用单个运算放大器构建恒流源。 DAC084S085等 DAC 比数字电位器更易于使用。)

    为什么每个环路都有单独的电源连接? 您是否需要电平转换? 您的系统架构是什么?

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    FPT_PWR0-3来自我尝试注入4个-20mA 的外部器件。 这每一个都用于此器件通常连接到的各种传感器。 同一个器件通过跳线连接到我的 TB_GND。 不需要电平转换。 一切都是逻辑上的好、我一直在谈论和改变这些花盆。  

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    您好、Michael:

    克莱门斯的解释是有道理的。 在2线电流变送器中、IRET 必须与接地隔离。  

    我想补充一下 Clemens 的评论。 当您运行具有多个2线配置的系统时、必须考虑 IRET 路径无法相互连接或接地。 我稍后将直接展示的图片来自 "TI 高精度实验室:电流环路变送器:基本设计注意事项 "视频。 我强烈建议您观看视频、以便对我将要解释的内容进行更详细的分析。  

    不应在2线变送器中将 IRET 接地、因为它相对于接地的电压将根据所需的输出电流发生变化。

    当您将多个 Irets 绑定在一起时、可以应用相同的逻辑。 当它们输出不同的电流时、它们的 Irets 将相对处于不同的电压电势、如下所示:  

    要解决该问题、您需要将输入 IRET 路径相互隔离。 这里展示了两个不同的电路、两者都通过使用 ISO7330隔离 IRET 路径的有效方法。  

    我在您的设计中看到的问题是 AD8403数据表规定所有 AGND 引脚都必须连接到 DGND、这违反了不将 IRET 连接在一起或接地的两条规则。 该电路不能直接连接到2线电流变送器的输入端。 除非在电位器之后添加了模拟隔离器、否则不能这样做。  

    当然、Clemens 提供的使用 XTR111等3线变送器的替代解决方案也可行、具体取决于您的系统需求。  

    如果您需要任何其他说明或帮助、请告诉我。  

    此致、

    Robert Clifton  

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    这在解释 IRET 比 TB_GND 电势更高的原因方面有很多意义。 我仍然不太确定在将 VREG 和 Vref 连接到数字电位器电路时看到 VREG 和 VREG 下降的原因。  

    鉴于我需要隔离接地端、因此对于所有多个2线配置、是否不可能改变 Vref 和 IRET 之间的电阻(如果在电位器之间连接)并将其保持悬空? 这本质上是我的电路的设计计划-   




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    如果我想在无需重新设计数字电位器的情况下修改当前设计、可以使用 TI 的 IC? 是否有与 XTR115具有相同封装的器件?  

    我当时认为、电压跟随器放大器电路可能有效或需要将电流增加约100 (在本例中为电压)。 任何建议都会很好  

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    您好、Michael:  

    我很高兴你回答,因为我回顾了我的答案和你原来的帖子,虽然我解释了 IRET 和地面差异,我觉得这没有涵盖整个答案。 我想为此道歉。  

    IRET 为何比 TB_GND 的电势更高、这一点很有意义。 我仍然不太确定在将 VREG 和 Vref 连接到数字电位器电路时看到 VREG 和 VREG 下降的原因。  [/报价]

    进行 Vref 和 VREG 测量时、您是测量 Vref 和 IRET 之间的电压还是测量 Vref 至接地端的电压? VREG 也是如此?

    IRET 是 Vref 和 VREG 的接地路径。 这些电压将通过 IRET 保持其电压电势、并与任何其他接地端无关。  

    如果我想修改当前设计而无需重新设计数字电位器、我可以使用 TI 的 IC 吗? 是否有与 XTR115具有相同封装的器件?  [/报价]

    遗憾的是、它们都具有独特的引脚排列和封装。 4-20电流变送器与运算放大器行业的情况不同、后者实现了标准化。 唯一具有相同引脚排列和封装的器件是 XTR116。

    如果我需要隔离接地、是否无法改变 Vref 和 IRET 之间的电阻(如果这些电阻连接在电位器之间)并在所有多个2线配置中使其保持悬空? 这本质上是我的电路的设计计划-   

     [/报价]

    我确实担心 TB_GND 和 FPT_GND 连接在一起。 这一切都与2线电流变送器的接地电流环路有关。 将它们绑定在一起、您将创建另一个电流路径、这可能会使信号失真。  

    这有点无关、但 FPT_PWR 的电源电压是多少?  

    此致、  

    Robert Clifton  

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