[参考译文] XTR116：XTR116 提高精度

尊敬的 Mahboob：  

您的目标是实现多高的精度？  

稳压器旨在为 ISO7310 等外部电路供电、但如果要从不同的电压电势供电、我不熟悉该影响中的 ISO 器件规格。  

此致、
Ashley

您好、Ashley、

输入由分辨率为 16 位的 PWM 信号提供。 我们旨在实现至少保持 15 或 14 位有效分辨率的输出精度。 例如、如果 PWM 占空比设置为 21%、产生的输出电流为 7.36mA、则只要在所有电路板上施加 21%占空比、系统就应始终产生 7.36mA。

在给定其电流设置（使用 VREG 作为电压源）的情况下、您认为系统的输出精度对于上面所示的电路图是多少？

谢谢！

尊敬的 Mahboob：  

我需要计算 XTR116 是否能够精确保持 15 位或 14 位的精度、因为我不确定这是否适用于您的预期设置。 您能提供输入信号和频率范围吗？

此致、
Ashley

Ashley、

输入是来自微控制器的 500Hz 固定 PWM 频率。 占空比范围为 0%至 100%、这预计在输出端产生 4 至 20mA 的电流范围。 微控制器的电压为 3.3V。

尊敬的 Mahboob：  

感谢您的澄清。 我将在明天结束时提供反馈。  

此致、
Ashley

尊敬的 Mahboob：  

以下是我在审核后提出的一些意见和问题：  

可能导致精度降低的区域：  

• RC 滤波器的高输入阻抗 — XTR116 的输入偏置电流为–35nA。 如果您具有较高的串联电阻（例如在兆欧姆中）、输入偏置电流的误差贡献可能在 mV 范围内。  
• 当 PWM 信号在占空比之间切换时、系统等待多长时间？ 根据设计方式选择的 RC 滤波器会产生一些固有损耗。

您可以使用电压基准作为隔离器件的电源电压。 电压 REF 在整个输出负载范围内更稳定、并且电压不会变化。 我会验证输出摆幅 (VOL、VOH) 是否适合您需要的范围。 请 使用新帖子将隔离器件问题提交给隔离团队、或者我可以稍后重定向此主题。  

最终、使用 PWM 信号转换为模拟信号、而不是使用 DAC 时、预计会有一些损耗。 如果您希望实现高精度、最好使用数据转换器。  

此致、
Ashley

Ashley、

感谢您的反馈。

• 鉴于输入输出关系 I (IN)=(Iout) X 100、要实现 4mA 到 20mA 的输出电流范围、输入电流必须在 40uA 至 200uA 范围内。 这意味着、即使我们使用 VREG 作为电压源、可能的最大串联电阻也不会超过 5V / 0.0002A = 25K Ω。 如果使用 Vref 作为电压源、电阻会更低、因此我们可以使用串联电阻。
• 系统会等待至少 100 毫秒、然后再更新占空比。

我尝试确定的是给定占空比下输出电流的精度。 我们如何估算系统的精度？

能否解释一下数据表中列出的误差规格？ 列出的测试条件似乎与预期的工作范围不一致、这可能是个拼写错误？

此外、您还提到了可能使用数据转换器的情况。 您能评论一下如果我们走这条路线、我们可以达到的准确度水平吗？

谢谢！

Mahboob Khan

尊敬的 Mahboob：  

XTR116 线性范围指定为 0.25mA 到 25mA、因此 Iout 测试条件会这样反映。  误差规格是一个拼写错误、其中 Iout = 250 UA 至 25mA。  

根据我对系统的了解、我认为导致误差的最大因素是如何使用低通滤波器设置 PWM 信号发生器。  

请参阅此处有关 PWM DAC 注意事项的文章： 使用 MSP430 高分辨率计时器的 PWM DAC 

正如本文所述、这里根据占空比分辨率和谐波失真产生的纹波不确定性进行了权衡。 第 11 页上有一个 计算公式、用于确定给定 PWM 振幅和纹波的有效位数。  

DAC 的精度水平还有许多需要考虑的因素、以及设计权衡。  精度问题超出了我的专业知识范围、我们的 DAC 团队可以协助解决更多问题。  通过在 TI 页面上进行快速搜索、可以考虑的一些 DAC 器件是 DAC80501 （16 位）、 DAC1282 （24 位）。 如果您想探索 DAC 设计、请告知我、我可以将此主题转给 DAC 团队以获得进一步支持。  

谢谢！
此致、
Ashley