[参考译文] XTR305：输出 XTR305 处的纹波

。 KY-037 高灵敏度声音检测模块 是 Arduino 和声音传感项目的理想选择。 它能够以良好的灵敏度检测音频信号、并且易于与微控制器连接。 非常适合噪声级别检测、声控系统和交互式电子产品！

Ioana、

请您分享仿真结果吗？ 如果您无法分享这些内容、能否分享您在 XTR305 周围放置了哪些元件值的原理图？

John、

这似乎与本主题无关、请保留与主线程相关的响应。

此致、
Gerasimos

嗨、Ioana、

很抱歉耽误时间、我没有看到您的直接消息。 请允许我花些时间回顾一下您的电路、我应该提供 EOD 的更新信息。

此致、
Gerasimos

Ioana、

您是否能够在电路中输入小信号 (<100mVpp) 方波输入、以监控电路的小信号响应？ TINA 仿真似乎不对开环输出阻抗进行建模、这对于稳定性仿真至关重要。

此致、
Gerasimos  

尊敬的 Gerasimos：  

感谢您的答复。

我确实输入了 70mVpp 的方形软件信号、在 300Hz 时偏移了 2565V。 我在电压模式下使用 10 个探头在以下图片中测量了 CH2 上的输出信号：

此致、  

Ioana

Ioana、

在与稳定性相关振荡一致的方法中、输出似乎不会过冲。 是否有噪声源可能耦合到器件的输入端？ 此外、什么电源可以为系统中的器件供电？ 是来自开关稳压器还是线性电源？

好极了。
Gerasimos

您好 Gerasimos、

我的第一次测量是在 PCB 上集成的电路上以及通过开关稳压器为 XTR 供电的其他电路上进行的。 然后我搬到了一个试验电路板上、在这里我单独测量了电路/隔离电路、由电源和来自信号发生器的输入信号供电。 输出信号形状没有变化、两种设置上都有纹波。 此外、我尝试通过模拟电源为电路供电、希望获得更高的稳定性、但信号输出也没有变化。 我在这个帖子中发布的图片来自由外部电源供电的隔离电路。

我还运行了波特图测量、电路在测量过程中看起来也很稳定...

此外、我尝试在电流模式下进行测量、因为在电流模式下、包含的部分甚至更少、并且仍然出现纹波。

此致、

Ioana

Ioana、

对延迟深表歉意。 如何设置输入？ 它是否来自 PWM 输入并被滤波？ 或者它是直流输入、会在输出端看到纹波吗？

此致、
Gerasimos

尊敬的 Gerasimos：

输入来自一个设置为 DC 的外部波形发生器。

尊敬的 Ioana：  

我将从 Gerasimos 接管这一主题。 下面我在实验室中测量它、看看是否可以复制输出纹波。 我将查看我是否可以在今天结束时、最迟在星期二结束时完成此操作。

请注意、我们在美国的星期一度假、因此我的回复可能会延迟。

此致、
Ashley

尊敬的 Ioana：  

请再给我一天时间 (星期三) 以完成测试。 感谢您的耐心。  

此致、
Ashley

尊敬的 Ioana：  

您是否尝试过使用更高的负载电阻？ 输出波形看起来是否不同？  

此外、在电压模式下、您的应用使用的输入范围是多少？ 您是使用相同的设置在电压和电流模式之间切换、还是仅测试一种模式？  

此致、
Ashley

您好、Ashley、

在电压模式下、我尝试增加负载电阻、使其与输出完全断开、并且输出波形完全不会改变。 但是、纹波确实会变差（略高的峰峰值）、输出电阻降低得越多、例如当 I 从 900k 切换到 100k 时。

电压模式的输入范围为 0.35V 至 2.65V。 I posted 的测量结果是在来自外部信号发生器的 2.60V 直流电压下得出的。 相同的设置应支持通过软件在电压和电流之间切换、但仅在初始化阶段切换一次。 我能够切换模式进行测试、但就像我说过的、切换不是连续的、只执行一次。  

此致、

Ioana  

尊敬的 Ioana：  

您能给我展示一下如何设置 XTR305 的原理图吗？ 我怀疑、如果您在负载电阻较小的情况下看到不同的性能、则输出电流会随着负载而受到限制。

此致、
Ashley  

当然、是否可以通过门户中的某个位置发送私人消息？ 它确实工作与 Gerasimos Madalvanos 之前,但我不能找到你的原因。

尊敬的 Ioana：  

我已接受您的朋友请求 — 您可以通过私人消息发送给我。  

此致、
Ashley

尊敬的 Ioana：

对我的答复延迟表示歉意。  

您能否确认是否在应用中使用 Vref？ 您尝试实现的输出电压范围是多少？ 我正在计算的 Vout 约为 10.254V、输入电压为 2.65V、但我假设您使用的是 3V Vref。  

我不知道为什么较高的负载 (100k) 无法正常工作、因为它不应拉取尽可能多的输出电流。  

您能给我展示一下典型的应用输入和输出波形吗？  

这也是通过多个 XTR305 器件发生的吗？  

此致、
Ashley

您好、Ashley、

我确认我使用 3V Vref 进行电压模式。 输出电压范围应为+–10V。 请查看随附的输入和输出波形示例。  

这也是 在多个 XTR305 器件上进行的。

Ashley、您几周前提到、您将在实验中构建电路并检查是否可以复制纹波。 它看起来如何？

此致、

Ioana

尊敬的 Ioana：  

在实验室中进行测试时、我使用了 XTR300EVM、并用 XTR305 代替。 当我使用 500 Ω 负载进行测试时、会出现负载错误标志、但当我将负载更改为 1k Ω 时、负载错误标志是正常运行、并且我自己看不到输出上的纹波。 这就是为什么我不知道当您使用的负载远高于我测试的负载时会出现纹波问题的原因。  

您是否有可以共享的电路板布局？ 如果需要、您也可以通过私人消息共享此内容。  

此致、
Ashley

您好、Ashley、

我查看了  XTR300EVM、其中 R17 和 C3（XTR300EVM 的标识符）等外设元件与我在应用中使用的元件不同。 我对这些问题进行了调整、以便满足我的应用程序的其他要求（请参阅原始问题和当前问题描述）。 因此、我个人  认为不同的外围组件值会 产生不同的输出波形。

关于布局、我倾向于认为纹波与纹波完全无关、因为正如我之前在这一主题中提到的、我在与其他电路集成的 PCB 上测试了电路、并且仅在试验电路板上测试了电路、并且纹波始终存在。 在这些情况下、您认为它仍然与布局有关吗？

此致、

Ioana

尊敬的 Ioana：

感谢您的意见和耐心、我们将对问题进行故障排除。  

我已经与内部团队重新评估了问题陈述、我们怀疑纹波效应可能来自电流源的内部斩波噪声。 RC、Cc 和 C4 有助于降低此噪声。 您能否说明一下自己选择了哪些元件值并尝试在应用中使用哪些元件值？ 在仿真文件中、我看到 Cc 为 2.2nF、但想确认是否满足您的应用的需求。  

还有一款 TI 设计具有一些缓解 方法来减少这种情况： 双通道拉电流/灌电流组合电压和电流输出、隔离式、通过 EMC/EMI 测试

此致、
Ashley

您好、Ashley、

非常感谢您和您的团队为故障排除提供帮助！

在这里、我向您发送了一个线程、我设法为我的应用获得了一些 RC、Cc 和 C4 值的解决方案。  XTR300：确定 Cc、C4 和 RC 值 — 放大器论坛-放大器 — TI E2E 支持论坛

从这里、我在仿真中尝试了不同的值来同时实现以下目标：

1、电路在电压模式下的稳定响应 ,负载为 50K-900kOhm ,电流模式 为 50-500 Ohm

2、电流模式 A  最大 与输入相关的 300Hz 输出端的 3 度相位延迟、负载为 50-500 欧姆（临界情况为 500 欧姆）

3.输出端施加外部电压的保护

根据此和仿真、我选择了 Cc = 2、2nF、RC = 38、3 Ω、C4 = 470pF。

此致、

Ioana

尊敬的 Ioana：  

感谢您提供更多信息。 我在工作台上做了一些修改、因为我错过了 C4 值。 我将尝试更新星期一的测试 (2/9)、您提到了电流模式的这一相位延迟要求、但您能否阐明 这个 300Hz 输入信号的来源以及 XTR 输出在您的应用中的位置？  

此致、
Ashley

您好、Ashley、

300Hz 输入信号是应用要求的一部分。 输出预计能够在 300Hz 时跟随输入信号、相位延迟不超过 3 度。 300Hz 是最快/最严苛的要求、这意味着可用于测试产品动态行为的输入信号的最大频率。 使用 3 度相位延迟、我们可确保产品的动态行为不会因该 XTR 电路而受到显著影响。 正弦波形可用于大约 2、3V (2、65V-0、35V) 和 1.5V 偏移的峰峰值。 在最终应用中、该电压将来自微控制器 DAC、来自 XTR305 的输出信号直接 连接到连接 PLC 机器的接口连接器。

如果您需要更多信息、我很高兴为您提供这些信息。

此致、

Ioana   

尊敬的 Ioana：  

感谢您提供更多信息。 我需要一些时间来进一步评估这些内容、并在星期一日结束时回复您。  

此致、
Ashley

嗨、Ioana、  

感谢您耐心等待我们处理此请求。  

在 Ashley 出差期间、我负责提供这种支持。  

我准备了 EVM、但还需要进一步说明一点。  

您提到“根据此和仿真、我选择的 Cc = 2、2nF、RC = 38、3 Ω、Cc = 470pF。“ 但我不确定什么是 CC/C4。 一旦清楚这一点、我就可以开始测试。  

谢谢！

此致、

Jacob

嘿、Jacob、

这是我的消息中的一个拼写错误、我现在更正了它。 它应为 Cc  = 2、2nF、RC = 38、3 Ω、C4 = 470pF。 我向 Ashley 发送了我的仿真。  还需要在其中找到相应的值和配置。 您接管后是否也可以使用模拟？

此致、

Ioana

嗨、Ioana、  

感谢您的详细信息、我将对电路板进行设置以进行测试。 我没有仿真文件、但现在没问题。 请在星期五 (CST) 结束前查看此数据摘要

谢谢、

Jacob

嗨、Iona、  

对于相移要求、这应该是使用 300Hz 的方波还是纯正弦波进行测量？

我填充了与您相同的元件

Rset = 2k Ω、Ros = 2k Ω、2.2nF CC、470pF C4、39 Ω RC 的电流模式 500 Ω Rload：  

电压模式：

您可以看到交流耦合输出的纹波如下：

如前所述、更改 CC 有助于减小该值。

将 CC 更改为 4.7nF：

现在、当我进行相位测试时、我 几乎没有达到 3 度：

如果我们再增大 CC 或输出滤波器、将看到超过 3 度的相移。 也许可以使用外部输出滤波器来进一步衰减该信号、同时将对相位的影响降至最低、但我认为这仍然很难解决。  

在我的测试中、CC 似乎在保持最小相移的同时提供了更大的开关抑制。

增相或噪声抑制更重要的是什么？

谢谢、

Jacob

尊敬的 Jacob：

在我的电路中、我使用了  Rset=Ros=1、2k Ω。  

对于相移要求、应使用 300Hz 的纯正弦波进行测量。

我在内部与团队进行了讨论、到目前为止、相位保持比噪声抑制更重要。 但是、电流条件下的纹波值仍高于我们的噪声要求。 您认为、是否是增大 Cc 或添加外部输出滤波器是减少纹波的唯一选择？ 由于电路整体稳定并且几乎没有可考虑的外部噪声源、您是否知道这可能来自哪里？

谢谢、此致、

Ioana

尊敬的 Ioana：  

感谢您在我们努力应对这一挑战时提供的帮助。  

我在这里与我们的团队进行集体讨论、我刚想到的是我们需要具有尽可能小相移的更高阶 BPF。

完全正确、器件稳定且运行正常。

 至于噪声源、我可以在此处提供更多见解。 这个三角实际上来自器件内部的开关电流镜、因此我们为什么看到这个频带如此清晰。 这种开关拓扑有助于减少传递函数中的误差、但代价是会产生高频噪声。  

电压模式/电流模式下的输出噪声有助于确认此特性：

这种开关 是器件固有的特性、主要的抑制方法涉及使用 CC 和输出 LPF 进行充分补偿。 此工程需要更高的有效 BW 来帮助减少相移、并且这会导致开关噪声通过器件传播。  

我们当然可以允许 300Hz 波通过低噪声器件、我们就会看到过多的相移。 众所周知、在控制系统中、这可能是不可取的。  

让我今天在这里与我们的团队讨论、我可以向您介绍有关最佳行动方案的最新信息。  

谢谢、

Jacob

尊敬的 Jacob：

希望您表现出色。 两周前、您好地分享了您对 XTR305 输出的纹波的初始想法、并提到了与您的团队就潜在解决方案进行集体讨论。 我只是想检查一下、看看自那以后是否有任何更新或建议。 如果 您能分享任何见解以帮助解决此问题、我们将非常感激。

如果您需要我方面的更多信息、请告诉我。

再次感谢您的帮助、

Ioana

尊敬的 Ioana：

很抱歉耽误你的时间。  

我对 XTR305 进行仿真、发现 1nF 和 50Ohm 的缓冲器网络有助于减少周期性振荡。 我正在努力使此设置现在成为板载设置、但这与相比更具挑战性  

根据我自己的经验、缓冲器通常需要进行一些“调优“才能完全优化元件值。  

我的交流仿真确实显示了更好的衰减特性、尽管相移自然会增加。  

我将在星期三之前向您报告新的仿真。  

谢谢、

Jacob

尊敬的 Ioana：

以下是在进行 12mA 加载修改之前的结果：

以下是使用 0.10uF 和 50 Ω 缓冲器之后的内容：

遗憾的是、这仍然导致过多的相移：

我不知道解决这个问题的方法、但肯定可以通过优先考虑相移或开关噪声来找到平衡。  

请让我知道您的想法。  

谢谢、

Jacob

您好 Jacob：

感谢您的意见。 我与我的同事分享了这些 信息、反馈是、我们不能延迟 8°的产出。 据我所知、我们已达到应用要求下的 IC 和电路极限。 我们可以利用目前的波纹进行试验和核查、同时密切监测、看看它是否在任何阶段都成为一个重大障碍。 感谢您的指导和试用。

此致、

Ioana

尊敬的 Ioana：

感谢您的理解、很抱歉我们无法满足您的所有应用要求。 开关电流源架构适用于某些器件配置、但在这个特定的应用中并不费力。  

 如果在开发过程中还有任何问题、请联系我们。  

谢谢、

Jacob