[参考译文] XTR110：输出(电流)信号上的2mA Pk-Pk 噪声

您好、Matthew、

您是否说2mA 峰峰值(3mA -> 5mA -> 4mA)噪声会发生一次、然后稳定在正确的电流值？ 您能否共享完整的原理图、包括电源电压和电桥电阻。  VP0808L-G 数据表中有一个基本的开关时序图、但它与您描述的噪声波形不同。   

需要注意的另一点是、数据表建议应将接地端连接到尽可能靠近引脚2的一点。 如果您的设计中目前没有这种设计、那么这是一件值得尝试的事情。

谢谢、

Katlynne Jones

您好 Katlynne、

是的、3mA->5mA->4mA (基本上稳定在4mA 左右、但有一个轻微的下降曲线/下降、直到突然下降到3mA)。  我的电源电压现在是台式直流电源(在示波器上看起来非常干净)、XTR110KP 的电源通过 LM7815CT 线性稳压器供电。  电桥电阻(一种不在 PCB 上的压力传感器、然后连接到 PCB 上的 INA114BP)为1k Ω 的输入和输出阻抗。  信号从那里发出、INA114BP 也非常干净... 噪声似乎来自 XTR110KP。  (请参阅原理图。)

关于公共/接地、我目前将引脚2连接到接地平面、我认为我将所有组件都放置得很好。  我之前实际上已经看到过这一点、但我应该使用专用迹线将"公域"直接连接到引脚2 (然后将引脚2连接到接地层)吗？

尊敬的、

Matthew

您好、Matthew、  

您能否提供输出噪声波形和 INA114输出在噪声发生时的屏幕截图。 我将继续在您的原理图中查找可能的噪声源。

在原理图的文本中、您可以从 INA114的输出获得1.8V 至9V 的电压。 在使用电源、增益和基准的情况下、INA114的输出仅能达到8.7V、前提是输入处于5V 的共模。   

我还看到您写过电桥的 FSO 为150mV。 这对应于1.8V 至7.2V 的 INA 输出。 您能不能澄清您的预期输入是什么？ Vin2输入(引脚5)的额定电压为0V 至5V、因此您可能需要将输入引脚切换至 Vin1 (引脚4)。

最棒的

Katlynne Jones

您好、Matthew、

我知道您说过 INA 输出和您的电源是干净的、但您是否探测了电路中的其他点、例如 Q1发射极和 XTR110上的其他引脚。  

此外、您的电桥的所有级别是否都存在噪声？

我正在与一些同事合作、尝试确定您的噪声来自何处、但由于这是一个较旧的器件、因此我们从数据表中获得的信息是有限的。 另一个建议是在引脚14 (栅极驱动)和13 (源极感应)之间添加一个小型补偿电容器。 如果您对 Qext 使用2个 PNP 晶体管(达林顿连接)、则建议使用补偿电容器以实现稳定性。 您可以尝试将此补偿添加到 Q2、看看它是否有用。  

最棒的

Katlynne Jones

您好 Katlynne、

现在键入以下内容、我忘记检查 Q1的发射器(明天我可以再次检查、因为我想在今天离开办公室之前收到此消息)、但我记得 U2的输出(引脚6)非常干净。  如果 Q1有噪声、那么这可能会影响传感器信号以及来自 U3的 Vref (但不会影响 U2、因为我现在正直接从+15V 电源关闭)、不会？

我发现噪声的唯一地方是 Q2的漏极。  我尝试了0.047uF 补偿电容器、虽然它确实对噪声的最尖锐峰值产生了影响、但仍然存在相同的"纹波"(请参阅随附的波形图像；重复照片、不使用电容器、然后使用补偿电容器拍摄一张照片)...

原始图像：

使用补偿电容器(和不同的示波器)：

该纹波似乎约为45kHz ... XTR110KP 是否会对电流进行脉冲(类似于 SMPS)？  我知道数据表似乎表明引脚13本质上是内部运算放大器的负反馈、但实际上并没有其他信息。  当我尝试使用0.047uF 补偿电容器以及漏极上的0.22uF 电容器(我之前尝试过)时、输出与没有补偿电容器时完全没有变化。

我还会提到、无论输出(电流)电平如何、45kHz 的"纹波"都存在... 它存在于4mA、也存在于20mA。  我相信我可能很快就会发现、最好是制作新的 PCB、其中包括自我发送给您的初始原理图以来所做的所有修改(但并不是非常广泛... 使用+15V 为 U2供电并将 U1的输入从 VIN2重新配置为 VIN1)。

我会继续尝试这里的其他一些东西、但我对您或您的同事可能拥有的任何其他想法感兴趣。

尊敬的、

Matthew

您好、Matthew、

我有一些想法、您也可以检查：

1.删除 D1。

2.将 XTR110的电源电压增加+24V，并移除 D1。

3.将470nF 电容直接安装到引脚12上。

4.取一个比 MJE3055 "小"的晶体管。 尝试使用 BD139或类似产品。

5.仅使用引脚12为 R6和 R7供电，并使用 LM7815为所有其他电路供电。

Kai

 尊敬的 Kai：

所以... (我有点尴尬、但)我觉得我发现了噪声： Q1输出的10V 电压基准(请参阅图像)

我之前检查过 U2的输出、当时没有看到噪声、但很明显、这是示波器的"用户错误"(我的错误)、因为我现在确实看到了它(这里没有图像、但它本质上是与上面相同的波形)。  (当我第一次遇到噪声时、示波器可能没有正确的设置。)  我知道传感器输出的差分电压行为不是错误的、但这很可能是因为进入 U2的差分信号的两侧都存在噪声(模式)。  10V 电压基准上的噪声会导致电压跟随器 U3上的噪声、进而导致 U2输出的噪声。

今天结束了... 星期一、我将了解我是否可以找到与 BD139类似的晶体管(因为我认为我没有任何该特定型号)、以及可能订购一些 BD139。  对于该电路、MJE3055TG 可能太"大"(它的额定电流为10A、我的电路中没有靠近它的地方)。  我将首先尝试、然后我将告诉您这是如何实现的。

谢谢、

Matthew

早上好、Matthew、

没有理由感到尴尬:-)

您可以尝试从 XTR111的数据表中给出图45c。 我认为从 REGF 引脚到晶体管基极的1k 电阻可能很重要。 并使用470nF 去耦电容器的值进行一些运算。

Kai

尊敬的 Kai：

感谢您的建议！ 有趣 的是、XTR110数据表没有与 XTR111中的图45 (c)类似的配置、但我同意值得尝试一下。   

Matthew、

很高兴您找到了噪音来源！ 请告诉我们 Kai 的建议是否适合您。

感谢您对 Kai 和 Katlynne 的其他回答！

我正在订购一些 BD139、但您(或您的团队)对使用2N2219A (或在更小的封装中具有类似规格的2N22A)有何看法？  这是一个晶体管、我们在其他电路中具有良好的经验(实施后、该电路可能会存在于具有一些中子辐射的环境中)、在测试中、我们将获得良好的结果。

此致、

Matthew

您好、Matthew、

是的，试试吧:-)

5V x (15...20mA)= 75...100mW 的热耗散不应出现问题。

但请确认它在加电和断电期间也能正常工作。 如果传感器的电缆与信号接地短路、您可能需要添加短路电流限制。 TB1的 VREF 引脚或 Q1的集电极上的简单限流电阻器可以实现这一目的。 但请检查稳定性！

并且请在与中子相关时小心谨慎:-)

Kai

您好、Matthew、

它现在是否起作用？

Kai

尊敬的 Kai：

测试设置工作得非常好。  我已经更新了 PCB 并订购了新电路板。  我渴望用 PCB 上的一切就地测试所有东西(而不是手工修改的最套件)。

我会告诉你。

谢谢、
Matthew

祝你好运:-)

Kai