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[参考译文] LM2907-N:LM2907 F 至 V 内部伺服环路似乎受到抑制

Guru**** 1863320 points
Other Parts Discussed in Thread: LM2904, LM2907-N, LM331
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/972459/lm2907-n-lm2907-f-to-v-internal-servo-loop-appears-to-be-underdampsed

器件型号:LM2907-N
主题中讨论的其他器件:LM2904LM331

对于我的一个公司产品、我设计了以 GND 为基准的版本。 我们主要将其连接到可变磁阻传感器、甚至是使用发电机来指示转速的航空仪器。 这是两笔交易。 其中一些以 GND 为基准、但尝试挖掘航空电子文档中哪根导线为 GND、哪根导线为信号是有问题的。 航空文件没有说明这一点。 它们只是为维护人员证明正确连接的目的而服务。 遗憾的是、如果我们选择的信号线为 GND、GND 线为信号、则我们已将驾驶舱监测计接地-绝对不会 因此、我将更改设计以使用 LM2904的差分版本。 在进行原型设计时、我注意到输出直流电压在输入频率阶跃变化后似乎处于寻线状态。 它展示了欠阻尼伺服环路的典型行为、其中输入 F 的初始变化会对输出 V 产生过冲。此后、此电流环出。 我回去观察最初的单端设计 -做同样的事情。 增大可降低纹波 的输出电容器值会使振幅波动更严重、并使振铃率更长。 当然、减小电容会增加纹波的振幅、这也是不可取的。

是否有任何建议?

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    只是为了给您提供过冲的程度-它大约是1%、花了整整45分钟的时间才恢复到实际值。 我不知道多少、但对我们的装备产生了怀疑。

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    您好、Jim、

    您提到"在进行原型设计时、我注意到输出直流电压在输入频率阶跃变化后似乎处于寻线状态。 它展示了欠阻尼伺服环路的典型行为、其中输入 F 的初始变化会对输出 V 产生过冲。此后、此电流环出。 我回去观察最初的单端设计 -做同样的事情。" LM2907不是一款精密器件、输出纹波正常。 如数据表第10页所述、"C2用作滤波器来平缓电流脉冲、不会影响输出电压。 但是、C2的大小决定了频率变化的输出响应时间和输出电压纹波量。" 因此、对于输出波形、C2只能完成很多操作。 如果我们可以看到输出看起来是什么样子、则可能需要做一些事情来调节波形。

    能否查看您的 LM2907电路、输入激励源和发射极输出端的信号说明? 如果没有更多信息、我们很难评估您观察到的内容。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    给你。

    这是我使用单端型号的原始电路。
    输入信号来自我的 Wavetek 166信号发生器、该信号发生器设置为以100Hz 的正弦波、振幅为15V ptop。 输出是位于直流信号之上的锯齿波。 锯齿的振幅 约为40mV p 至 p。直流电平是合理的、但在 一个小时的时间内、以大约2%的角度将第四个 RMS 漂移回来。
    如果你需要照片,我必须重新设置-请带我一个位置。
    从那时起、我移除了其中一个输出4.7uF 平滑电容器、并且确实 降低了 RMS 漂移。 当然、纹波会增加

    Jim

     


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    您好、Jim、

    我希望在 LM2907-N 输出端使用正确的滤波器时、您能够改善输出电压纹波和响应特性。 TI 生产了 LM331、该器件被称为精密压频转换器、但也可用作精密频率电压转换器。

    LM331具有良好的应用手册、说明了如何添加滤波器以改善纹波和阻尼:  

    AN-C V/F 转换器 IC 可满足频率到电压的需求(修订版 B)

    这应该适用于 LM2907-N、您也可以移至 LM331。 以下是其数据表的链接:

    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm231.pdf

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    感谢您提供的信息...但我现在订购并收到了两次错误的 LM2907/17型号。 它令人难以置信地拖延了我的开发项目。
    在我的整个生命周期中、我无法从规格表中了解器件型号是什么、该型号是具有差分输入且无齐纳二极管的14引脚 SOIC。
    上面是我希望从规格表中得到的结果的表示。

    正确的器件型号是什么?

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    您好、Jim、

    这是 LM2907/LM2917应用报告 AN-162中的图表。 它按封装变化显示了每个独特 LM2907/LM2917内部的详细信息。 首先确定您需要的是8引脚还是14引脚版本的 LM2907。

    这是 LM2907/LM2907数据表中的封装信息表。 例如、如果您希望 LM2907 (无齐纳二极管)采用 14引脚 RoHS 和绿色 SOIC 封装、则正确的可订购器件为 LM2907M/NOPB。

    另请参阅:

    www.ti.com/.../

    如果您有任何问题、请告诉我。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    有趣-我的规格表等效的第2页不使用器件型号标记图、而是使用封装编号标记图、遗憾 的是、这些数字不会再次出现在整个文档中。

    我必须具有旧版规格表?  

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    我仍在处理我的原始问题-缓慢响应与纹波。 我计划实施巴特沃斯滤波器。 请告诉您。

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    您好、Jim、

    我们会尝试在 TI.com 上保持最新、最新的产品数据表通常在产品的 TI 网页上提供。 还有其他在线资源提供 TI 数据表、但我们无法控制这些数据表、并且 发布了旧版本。

    请告诉我们在输出端添加巴特沃斯有源滤波器后从 LM2907获得的结果。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    想说。 。 。 他们"可能"发布了较旧的修订版本。

    Thomas

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    我毕竟订购了正确的器件- LM2907M。  我遇到了与装配不正确相关的另一个问题。

    但是、2907M 与 LM2907-8的问题相同。 始终过冲最终直流值1.5%、然后最终将在中归零。 如果我减小纹波电容值、它会更快地趋稳、但仍然过冲相同的量。

    我要使用该器件吗?

    我无法容忍该过冲。

    BTW、我正在监控最大频率为200Hz 的可变磁阻传感器。

    该器件的频率是否太低?

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    我想我不会费心去使用巴特沃斯滤波器-非常确定它不会校正 RMS 过冲。

    产品工程师是否知道过冲?

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    您好、Jim、

    针对您的 LM2907问题:

    但是、2907M 与 LM2907-8的问题相同。 始终过冲最终直流值1.5%、然后最终将在中归零。 如果我减小纹波电容值、它会更快地趋稳、但仍然过冲相同的量。

    我要使用该器件吗?

    根据您之前的结果、  仅使用基本 LM2907、您就无法获得所需的性能水平。 这就是我们建议在输出端添加有源滤波器的原因。

    我无法容忍该过冲。

    有源滤波器应该会有所帮助。 巴特沃斯响应的 Q 值为0.707、并具有最佳阻尼。

    BTW、我正在监控最大频率为200Hz 的可变磁阻传感器。 该器件的频率是否太低?

    LM2907在200Hz 或更低频率下不应出现任何正常工作问题。 它最初设计用于的许多汽车传感器都具有 超过 此频率范围的应用。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    我让它整夜运行-输出继续下降。
    这是由自发热造成的吗?
    晶体管发射极输出上有10k 负载。 如果将其提高10倍、即100k、加热是否会降低?
    让我们看一下、我使用精密稳压器设置了10.2伏的非齐纳差动型号。 这提供大约8伏的输出范围。 我已选择 RC 最大输出频率为200Hz。在相同频率输入100Hz (我检查它-无运动)下运行14小时后、输出已下降了大约8%或160mv 的2%。 这是其初始输出5.73v 的2.8%。 当然、大部分下降发生在前15分钟、我想这可能是滤波器可能修复的过冲。 我想我会尝试一下。 我看到标准化输出随温度变化的图。 我没有看到"长期漂移"图。 应包括在内。

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    我绘制了我的数据-大多数下降发生在前100分钟、然后下降、但不会停止下降。 哇、为了滤除这一点、我需要170微赫兹的转角频率-这是不切实际的。 这不是过冲、这是漂移、因此我认为我不会实施一个具有大电容器/电阻器的滤波器。

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    我用热风枪加热电路板。 我学到了一些东西-最小的环境温度变化会使输出降低10毫伏。

    这是我当前的假设。 电荷泵电容器的值随温度变化、这会导致输出按比例变化。 我使用了一个具有 X7R 温度系数的电容器、该系数通常非常好、但即使温度系数在其温度范围内也会变化12%。 因此、我将尝试一个 COG 型陶瓷电容器、它可以作为您可以获得的温度最稳定的电容器。

    如果我输入恒定的良好调节频率、我会看到输出上的 V 缓慢下降、每3秒1mivolt。 -我敢打赌盖子/组件是自发热吗?

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    您好、Jim、

    在  计时器、采样保持和 V 至 F/ F 至 V 电路中、忽略电容器质量是一个常见问题。 与 具有高质量介电/成分的电容器相比、X7R 电容器具有高非线性温度系数。 我绝不会 将它们应用于关键的计时 、采样或滤波器应用。 它们 适用于简单电源旁路和交流耦合应用、在此类应用中、电容随温度和电压变化不是关键。

    C0G 电介质的配方 可实现 良好 的温度稳定性、推荐用于 LM2907 C1和 C2电容器。 C2的电容高于 C1、在 C0G 中可能更难获得更大的值。 在这种情况下、具有低温度系数电介质的薄膜电容器就足够了。 在电路中使用低温度系数电阻器也很重要。

    LM2907是一款通用型 F 至 V、V 至 F 您可能会发现、LM331被指定为精密压频转换器、可提供比 LM2907更精确的性能。 如果您尚未考虑将其用于 F 至 V 应用、请查看数据表图19、精密频率至电压转换器。 请注意 ,有一个与图19“*使用具有低温系数的稳定组件”相关的注释。

    www.ti.com/.../lm231.pdf

    还有我前面提到的 LM331应用手册。

    Thomas

    精密放大器应用工程

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    我尝试了 COG 电容器、这几乎使漂移死亡、即通常过冲低于0.2%。

    下一个问题-我从 LM2908切换到 LM2907的原因是我需要一个差分输入、以便抑制共模偏移和噪声。 实验表明、差分器件不会抑制任何共模信号交流、直流或其他形式的信号。 哇、把那个运行在标志极上。

    我执行的第二个实验是在2908单端型号之前使用运算放大器配置的经典差分-这非常适合抑制共模信号。

    由于空间限制、我希望 通过使用差分变体来减小电路。 我猜不是。

    提供什么?

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    oops -忽略上半部分关于没有共模抑制的内容-我的测试设置被打乱。 我无意中引入了差分 V、我怀疑一切都很好。 我将把这个问题称为已解决。

    谢谢。 Jim Pitman