[参考译文] THS4551：执行 ESD 测试时出现输出失调电压问题

您好 Vincent、

  感谢您的详细设置；它有助于解决许多初始问题。 您的客户能否在应用 ESD 测试之前和应用 ESD 测试之后测量 THS4551 (U203的引脚8和引脚1)的差分输入电压？

谢谢、

Sima

尊敬的 Vincent：

输入电路不完整。 缺少为 OPA2197的输入偏置电流提供电流路径的电阻器来连接信号接地。

Kai

您好、Vincent 再次、

输入之间的 R250不是好主意。 但每个输入(V1+和 VI-)与信号接地(AGND)之间都有一个1M 电阻。

顺便说一下、您是否在测试期间将 Vi 连接到 AGND、或者是否让其悬空？

Kai

您好、Vincent、  

为了改善噪声、我将查看 MFB、但我注意到、使用25kohm R 的缓冲放大器输入端的44kHz RC 极点会在那里消除噪声、因此在 FDA 级没有任何作用。  

但是、我拥有 THS4551数据表准备中的 MFB LG 测试文件、因此我将其中一个文件修改为该 MFB 进行相补角测试-哎呀、 看起来非常振荡-可能在50MHz -40deg 时超过180度相移-这是执行此操作的4.7nF 反馈 C -这篇后面的文章稍微讨论了这些问题。 如果我的 RC 值错误、请告诉我、我可以轻松更改、并且我使用的是原始版本 TINA 模型、因为它具有更精确的开环 Zol (可能)。 但我也可能在这里犯错、  

此外、该滤波器仅为25kHz、可通过 THS4531A 轻松实现此目的并节省功耗-该部件的输入噪声要高得多、但同样、它与缓冲放大器产生的噪声无关。  

这是 THS4551 LG 测试 Tina 文件 V7

e2e.ti.com/.../THS4551-MFB-LG-original-model-25kHz.TSC

您好、Vincent、  

我继续使用 THS4531A 更新后的2018车型来实现这一点(奇怪的是、我认为原始的 THS4531仍有一个非常旧的2012车型-很容易在线更新到改进后的 THS4531A 车型、从而放松车型失调电压、这是唯一的变化)。 无论如何、刚刚掉进 THS4531A 下梁会出现相位裕度问题-这是负载 C 的较低积电阻 R 与开环 Zol 与反馈 C 的相互作用的组合  

为了使该相补角上升到30deg 区域、我进行了此处所示的更改-  

最后一个文件-同样、我并不是100%拥有正确的 RC 值、或者这是您的根本问题、但通常情况下、您不想浪费任何时间来解决神秘的症状、直到相位裕度良好。 我没有使用 THS4531A 尝试闭环响应、但希望滤波器形状正常、  

e2e.ti.com/.../THS4531A-MFB-LG-original-model-25kHz.TSC

大家好、

非常感谢您的意见和建议。 更新了一些信息。

1.客户将电路板置于温度状态。 将 Ta℃为55 μ s、就会重现此问题。

2.让电路板在室温下运行一段时间、比如5小时、客户也可以重复此问题。

看起来设计最初有问题、ESD 测试或高温测试只是加快了故障的发生。 我怀疑此问题可能与 OPA2197电路中的共模漂移有关。 20mA 电流发生器没有接地线来连接 AGND、OPA2FET 的输入侧悬空。 下图显示了客户如何连接电流发生器。 连接到 PCB 的端子。

我会收集您上面所问的信息、然后再返回给您。

非常感谢。

陈文森

您好 Vincent、

 Kai 指出、客户的输入电路缺少接地连接、这将为电路提供直流偏置电流返回路径。 此时、您的输入会如您所述以直流电浮动。 这很可能是该偏移误差的原因。 以下是展示起亚建议的 Tina-TI 仿真以及包含两个连接的方法、但 Kai 的评论似乎是最好的解决方法。 修复后、我建议查看 Michael 的评论、以提高 FDA 端电路的稳定性  

谢谢、

Sima

e2e.ti.com/.../Vincent_5F00_OPA2197.tsc

您好、Sima、

非常感谢您的建议。

因为客户关注应用程序。 请注意设计 SBAA267A、以实现高输入阻抗。 应用程序。 注释未显示任何接地连接、但性能非常好。 因此、工程师遵循了此参考设计、适用于差分输入应用的 PLC AI 模块。

尽管向接地端添加1Mohm 电阻器可以解决共模问题、但副作用是热噪声、对吧？ 电阻器的噪声密度似乎大于 OPA2197和 THS4551的噪声密度。 请帮我评论我的问题吗？

非常感谢。

陈文森