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[参考译文] XTR200:XTR200、0-10V 输出。

Guru**** 2868720 points

Other Parts Discussed in Thread: XTR200, TLV9001, AMC1351, OPA310, OPA320

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/1631752/xtr200-xtr200-0-10v-output

器件型号: XTR200
主题中讨论的其他器件: TLV9001AMC1351OPA310OPA320

嗨、大家好。  

我正在尝试使用 XTR200 和 AMC1351QDWVRQ1 构建一个隔离式 0-10V 电路。 原理图如下:


0-10V.png

 

电路工作正常、但 DAC 输出为 0V、我看到 0V 至 10V 输出端的值接近 50mV。 因此、我无法将 XTR 输出精确拉至 0V。 是否有办法做到这一点? 我可以使用 OD 引脚或其他方法将输出拉至 0V 吗?

谢谢。

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    您好、Ahmet:  

    您能解释一下在 XTR200 输入端测量的电压是多少吗? (引脚 1)  
    当 DAC 为 0V 时、信号路径的每一级的电压是多少?

    谢谢!

    此致、
    Ashley

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    嗨、Ashley。

    我正在使用 ST MCU。 DAC 电压绝不会降至 0。 最小 1mV。  当 DAC 输出为 1mV 时、我测量的 AMC1351 差分输出端为 0.4mV。 这意味着 AMC1351 可以正常工作。  但是、在 TLV9001 的输出端测得的电压约为 15mV。 因此、我还在 XTR200 的输出端测量到 15mV * 3.75 = 56mV。  我认为问题源于运算放大器输出没有完全降至 0V。  在这种情况下、我可以做什么? 我是否可以使用 XTR200 的 OD 引脚消除这个 50mV 偏移?

    此致。

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    您好、Ahmet:  

    您能解释 一下为什么在您的设计中需要使用差分输出隔离放大器而不是单端放大器吗? 似乎您需要在差分放大器配置中使用 TLV9001 来将差分信号转换为单端信号、这会增加额外的失调电压。 我不知道失调电压为什么这么高、但我想先了解信号链路径。  

    您希望 XTR 输出上的电压接近 0V 的程度如何? XTR 的输出端有什么连接?   

    此致、
    Ashley

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    嗨、Ashley。

    当我第一次启动该项目时、找不到隔离式单端放大器。  我认为 TLV9001 中出现失调电压的原因是、因为运算放大器的输出不会由于缺少负电源而完全下降至 0V。  该工程是一个工业级 0-10V 输出电路。 因此、我正在尝试确保输出引脚完全降至 0V。  XTR 的输出引脚连接到插座。

    我想通过向电路添加–5V 负电源并更改运算放大器来消除失调电压。 这需要添加额外的元件。

    但是、我可以通过控制其 OD 引脚将 XTR 输出拉至 0V 吗? 将 OD 引脚设置为高电平是否会导致输出降至 0V?

    谢谢。

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    您好、Ahmet:  

    您可以将该器件设置为输出禁用模式、强制设置为 0V、但打开和关闭 OD 引脚会产生与之相关的瞬态响应(如图 5-40 和 5-41 所示)、如果您尝试精确地从 0-10V 测量、这会影响输出线性响应。  

    另请注意、XTR 输出端的 0V 电压最多会略高于 0V 几 mV。

    TLV9001 看起来具有 1.69 的增益、您能否澄清 DAC 的范围以及是否这就是 XTR 之前存在增益级的原因?

    此致、
    Ashley  

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    嗨、Ashley。

    DAC 输出电压最大值为 4.0V。 AMC1351 增益为 x0.4。 此处提供了 XTR 输出公式;

    XTR_Output = DAC_Voltage * AMC_GAIN * TLV Gain * XTR_GAIN Voltage_Constant
    XTR_Output = 4.0 * 0.4 * 1.69 * 3.75
    XTR_Output = 10.14V(最大值)

    DAC 电压不足以实现 10V 输出。 因为 AMC1351 增益为 0.4。

    如果使用 OD 引脚禁用 XTR 输出、则输出电压不会精确降至 0。 我明白这一点。  几毫伏是可以接受的。 但 50mV 太多了。  

    因此、通过使用 OD 引脚、我可以将输出电压拉低至接近 0V 的值。 是这样吗?

    谢谢。

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    您好、Ahmet:  

    是否可以从 0V 至 4V 扫描 DAC 输入并探测 TLV9001 输出和 XTR200 输出是什么? 如果导致该问题的可能原因是失调电压问题或输出摆幅限制、我想看看扫描结果是什么。  

    您能否确认 TLV9001 周围电阻的精度 (R12、R24、R27、R33) 是多少? 0.1%?  

    即使您设置了 OD 引脚并将输出电压拉至 0V、输出引脚也将处于高阻抗状态、如果需要在输出侧驱动负载、则无法正确驱动。 您能否说明一下插座后面直接连接的是什么? 然后连接到什么 0-10V 输出?  

    此外、您能解释一下隔离栅的用途吗?  

    谢谢!

    此致、
    Ashley

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    嗨、Ashley。

    当 I 将 DAC 电压从 0V 增加到 4V 时、TLV 的输出和 XTR 的输出会根据公式相当一致地增加。  但是、在 DAC 电压达到 20mV 之前、我在 TLV 输出端看到 13mV、在 XTR 输出端看到 50mV。 TLV 输出有一个恒定的偏移量。

    所有电阻器的容差均为 0.1%。

    任何在 0-10V 电压下运行的器件(电机驱动器,风扇转速控制器,加热器等)都可以连接到插座。  当我将 OD 引脚设置为 0 时、输出是否为 0V 并且不驱动输出端的负载无关紧要。 我想在将 OD 引脚设置为 0 时关闭输出。

    该系统具有许多通信、读取/写入和模拟 IO。 我需要保护系统免受噪声影响。  

    谢谢。

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    您好、Ahmet:  

    DAC 的分辨率是多少?  XTR 输出端所需的目标分辨率是多少?  

    当您说 DAC 电压从 0V 到 4V 会导致 TLV 和 XTR 的输出根据公式一致增加时、我有点困惑、但 DAC 输入 0-20mV 之间的输出恒定吗?  

    此致、
    Ashley

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    嗨、Ashley。

    DAC 分辨率为 12 位。 我认为 XTR 输出也将是 12 位的分辨率。 即 10V/4096 = 0.0024V/位。  

    我准备了一个测量选项卡来帮助您更好地理解。

    DAC 输出= 1mV -> AMC 输出= 0.4mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV

    DAC 输出= 2mV -> AMC 输出= 0.8mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 3mV -> AMC 输出= 1.2mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 4mV -> AMC 输出= 1.6mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 5mV -> AMC 输出= 2mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 6mV -> AMC 输出= 2.4mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 7mV -> AMC 输出= 2.8mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 8mV -> AMC 输出= 3.2mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 9mV -> AMC 输出= 3.6mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 10mV -> AMC 输出= 4mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 11mV -> AMC 输出= 4.4V -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 12mV -> AMC 输出= 4.8V -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 13mV -> AMC 输出= 5.2mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 14mV -> AMC 输出= 5.6mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 15mV -> AMC 输出= 6mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 16mV -> AMC 输出= 6.4mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 17mV -> AMC 输出= 6.8mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 18mV -> AMC 输出= 7.2mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 19mV -> AMC 输出= 7.6mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 20mV -> AMC 输出= 8mV -> TLV 输出= 13mV -> XTR_Output = 48.75mV   

    DAC 输出= 21mV -> AMC 输出= 8.4mV -> TLV 输出= 14.2mV -> XTR_Output = 53、25mV

    DAC 输出= 22mV -> AMC 输出= 8.8mV -> TLV 输出= 14.8mV -> XTR_Output = 55、5mV

    DAC 输出= 23mV -> AMC 输出= 9.2mV -> TLV 输出= 15.5mV -> XTR_Output = 58.12mV

    DAC 输出= 24mV -> AMC 输出= 9.6mV -> TLV 输出= 16.2mV -> XTR_Output = 60.75mV

    DAC 输出= 25mV -> AMC 输出= 10mV -> TLV 输出= 16.9mV -> XTR_Output = 63、37mV

    如您所见、TLV 输出保持恒定、直到 DAC 电压超过 20mV。 在 20mV 之后、它以非常线性的方式增加。

    我希望我已经解释清楚了。

    谢谢。

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    您好、Ahmet:  

    我认为此问题是由于达到 TLV9001 上的 VOL 限值而引起的。 我建议尝试使用 OPA310 作为替代产品、看看输出端是否更接近负电源轨并减小误差裕度。  

    我连接了 TINA 仿真、以显示输入条件尽可能靠近 AMC 器件时的运算放大器行为(具有输出共模的差分信号)。  

    e2e.ti.com/.../tlv9002_5F00_xtr200_5F00_e2e.TSC

    如果您有任何问题、敬请告知。

    谢谢!
    此致、
    Ashley

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    嗨、Ashley。

    所以我要尝试 3 种方法。
    1 — 我将使用 OPA320、而不是 TLV9001(我没有 OPA310)
    2 — 我将 XTR200 的 OD 引脚设置为 0V。
    3 — 对运算放大器进行负电源。

    问题可能是由于运算放大器未提供负电压所致。  如果使用单电源、输出无法接近 0V。


    感谢您的支持。