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[参考译文] TLV522:TLV522 PIR 电路中的信号偏移

Guru**** 2382480 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV522, TPS63900
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/1126537/tlv522-signal-excursions-in-tlv522-pir-circuit

器件型号:TLV522
主题中讨论的其他器件: TPS63900

大家好、我使用的电路与下面的电路非常相似。 U5是 TLV522 (半双工)、U2是 D203s 标准 PIR 传感器。 输出被馈入差分输入 ADC (uC)。

问题在于、输出信号在零点附近的输出上表现出多 mV 的缓慢偏移(多秒)。 即、当覆盖 PIR 时、仍然存在信号、但它似乎不是噪声。

放大器在 PIR 传感器的偏置(直流)电压上确实保持稳定、但似乎漂移(振荡?) 周围的环境。

在某种程度上、它似乎并不完全稳定。 一直在使用值 C1/C2/R2/R3、但我似乎不会正确地执行操作。 我还记得之前的构建、该构建的电路表现非常好。 我能俯瞰什么吗? 此类电路中是否可能出现振荡、或者它是否应固有地保持稳定?

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    您好、Rogier、

    您可以尝试以下几种方法:

    1.拆下 C9。

    2.大幅增加 C14。

    3.在 U5的输出端串联一个10...47k 的隔离电阻器。

    TLV522的供电情况是什么? 纽扣电池?

    从 TLV522中完全移除 ADC 后、它是否起作用?

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    https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1124716/tlv8544-detection-error-increase-when-supply-voltage-drops

    Kai

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    尊敬的 Kai:

    感谢您的反馈。 我实际上共享了一个参考设计、因为我不想对问题进行太多的颜色处理。 实际电路如下所示、但在测试/运转/运转过程中、我尝试了许多不同的关键组件值。 我还在没有 U6B 跟随器级的情况下尝试了该设计。 (我在跟随器中进行设计、因为我仍然剩下一个备用运算放大器、所以我想:给它做点事情、使它处于已知的运行状态...)

    ADC 在其输入端显示了2.5pF (最大值)电容、非常低、我认为它不会对驱动运算放大器产生太大的影响。 ADC 每秒仅采样几次(3-10Hz)。 我还尝试添加100欧姆串联电阻、但尝试使用更大的电阻值。

    PIR 电源的去耦非常好、包括220uF (低泄漏)电解电容器、二极管和更多的 R/C 低通电阻。 此外、您分享的论坛博文(谢谢)提到了压降问题、我在本设计中没有真正的问题、但我仍然会在电源浪涌附近(即使用 LoRa 无线电时)停止 ADC 采样一段时间、以抑制由此产生的任何杂散信号/触发。

    此设计的电源来自两节 LiSOCl2电池(AA)和一个 TPS63900降压/升压电源。 我将尝试使用电池直接为 PIR 传感器供电、但我认为电源不是问题。 这只是有时(即每隔20-30秒)、信号只需"在公园中走动"、信号非常慢、几秒钟后才返回到基座。 是否会有一些低于1Hz 的振荡在某种程度上发生?

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    您好、Rogier、

    输出端或 PIR 处的容性负载会对信号接地短路、并可能导致 PIR 中的 FET 电路不稳定。 为什么不在 C3前面使用串联电阻器? 或者为什么不完全省略 C3?

    我要移除 R6。 如果 C1+C8比 C2要小得多、我看不到使用两级低通滤波器的任何优势。 您只需通过 R6将 C2与 PIR 隔离。

    我会从 C6中删除任何内容。 纳安级运算放大器非常关键、并且没有良好的相位裕度。 因此、我将避免在反馈路径中进行任何操作。 为什么不将具有合适串联电阻的 C29直接连接到 PIR 输出端?

    纳米运算放大器具有非常低的相位裕度、即使没有任何电容负载也是如此。 因此、我会在 OPAMP 的输出端使用隔离电阻器、并使其尽可能大。 一些纳瓦级运算放大器需要在相当小的负载电容下、而不是在更高的负载电容下具有特别高的隔离电阻器。 您可能需要执行相位稳定性分析、以了解哪种隔离电阻器就足够了。

    请注意、电压表(DVM)的输入电容或示波器探针电容可能会使 Nano-OPAMP 完全不稳定。 因此、切勿在没有隔离电阻器的情况下直接接触任何引脚。

    请注意、纳安级运算放大器并非常见的运算放大器、但可能非常棘手。 为了使电流消耗超低、内部电路会使用一些技巧来解决问题。

    此外、请注意、直流/直流开关的电源电压绝对干净、稳定且无噪声。 纳瓦运算放大器抑制电源电压噪声的能力非常有限。 因此、请在直流/直流开关的输入和输出端使用先进的低通滤波。 首选 π 型滤波器。

    Kai

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    尊敬的 Kai:

    再次感谢您的见解。 尤其是、有关毫微功耗运算放大器特异性的评论对我来说很有意义。 我刚才假设这是一个具有(仅)极低带宽增益产品的低功耗器件。 显然还有更多的东西。 现在、通过将 R21更改为20kOhm 值、并在 U6A 的输出端包含20kOhm 串联电阻器、我的系统更加稳定。

    就电源而言、还可以通过'PIRPOWER'电源轨为运算放大器供电(即高电阻/低电流、但可能相当干净)吗?

    我正在考虑在 PIR 采样上的软件中实现 FIR 高通滤波器(直流偏置阻断)、从而完全消除对"PIRRef"输入(和差分 ADC)的需求。

    再次感谢您对本主题的见解!

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    您好、Rogier、

    [引用 userid="270313" URL"~μ A/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forumer/1126537/tlv522-signal-murbion-in tlv522-PIR-circuit/4179144#4179144"]我现在通过将 R21更改为20kuohm 值并将输出电阻器串联到20k6a]、可以获得更稳定的系统。

    这听起来不错

    [~ userid="270313" URL"/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forumer/1126537/tlv522-signal-murbations-in -tlv522-PIR-circuit/41791444179144"]就电源而言,是否最好也从"Opohpower"(例如,即“光电”/“电流很低”电压轨中为运算放大器供电,但可能很低)/电流低的电源供电?]

    您可以尝试一下、前提是 R4上的压降不是太高。

    但我更愿意在其电源电压线路中使用单独的 RC 低通滤波器。 一个100R 电阻器和一个10µF Ω 电容器可以完成这项工作。

    Kai