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[参考译文] XTR111:我在 Xtr111的输出中得不到正确的值

Guru**** 633805 points
Other Parts Discussed in Thread: XTR111, LM358, TLV2170, TLV9302, OPA2170, LM7705, TINA-TI
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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1181198/xtr111-i-am-not-getting-correct-value-in-output-of-xtr111

器件型号:XTR111
主题中讨论的其他器件: LM358TLV2170TLV9302OPA2170LM7705TINA-TI

你好。 我已经尝试使用 xtr111获得4-20mA 输出一段时间。 我将把增益为10的 lm358输出应用到具有10k 串行电阻器的 xtr111输入端、从而提供0-10V 输出。 但是、当我们向 lm358输入施加0v 时、我在运算放大器输出端测量0.65v。 xtr111的输出自然大于4mA。 请帮助我解决问题。

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    这是我的原理图

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    您好!

    您可以这样做:

    Kai

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    谢谢 Kai。

    我的电路有什么问题? 请回答吗? 为什么当运算放大器未连接到 XTR111并且我向运算放大器输入施加0V 电压、而当我将其连接到 XTR111时、运算放大器的输出大约为0.0015v?

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    尊敬的 Elektroboard:

    我无法打开您的原理图 pdf 文件。  

    以上帖子提供了一个共享框的链接, 并且限制了 TI 对云文件共享站点的网络访问。

    您能否使用以下菜单上的"插入-图像/视频/文件-上传"选项将原理图 pdf 文件直接重新附加到 E2E 帖子?

    谢谢、此致、

    Luis

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    e2e.ti.com/.../ADC_5F00_modul3.pdf

    您好 Luis。 我插入了原理图。 感谢您提供信息。

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    您好!

    运算放大器输出需要为电源轨留出一定的电压余量、以便在其线性区域内工作。 TLV2170需要负电源轨的余量超过0.2V、以实现输出摆幅余量。  数据表提供了一个更保守的 Vee+0.35V 规格、以使其处于其最佳线性区域内:

    因此、当 DAC 输出为0V 时、放大器将超出其线性范围、同时由单极电源供电。

    KAI 建议使用 LM7701负偏置发生器来产生-232mV 负电源、从而为运算放大器电路供电。  此外、运算放大器被 LM358取代。  该放大器需要负 电源轨具有100mV 输出摆幅的较小电压余量。

    另一种可能是 TLV9302、如下面的仿真所示。  下面的仿真假设 DAC 输出范围为0-1V、第二级的同相增益为10V/V、运算放大器电路由12V 电源和 LM7701 -232mV 偏置发生器供电。   XTR111稳压器用于生成10V 直流信号。  对于4-20mA 输出、XTR111输入端产生的输入电压为+2V 至+10V。

    第二级和/或 XTR111电路的增益可针对不同的 DAC 输出电压进行调节。

    谢谢、此致、

    Luis

     

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    您好!

    请参阅下面的仿真结果。

    注意: 以下仿真使用理想化/近似 XTR111模型、所连接的 XTR111电路不会对 XTR111的 XTR111电源余量限制、交流/带宽和噪声性能进行仿真。 然而、这个理想的 XTR111模型可被用作一个工具来快速验证输入/输出理想转换功能。

    e2e.ti.com/.../TLV9302_5F00_XTR111.TSC

    谢谢、此致、

    Luis

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    您好 Luis、非常感谢您的回复。 我很开心。 我将重新考虑您的答案和我的问题。 但当我将 su:opamp 输出连接到 xtr111时,我得到大约0v。 但是、当我将运算放大器连接到 xtr111时、运算放大器输出变为0.65v。 为什么该值会降级?  

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    您好!

    这是因为第一级缓冲器的 OPA2170V 输出在由单极电源供电时无法达到0V、其中负电源连接到 GND。 本质上、第一个运算放大器输出的电压高于接地电压大约~100mV 至200mV、放大器超出其线性区域。  

    OPA2170放大器输出摆幅被限制在高于负电源+0.2V 以上的电压上。 换言之、放大器输出摆幅需要负电源轨上方超过200mV 的余量。 数据表建议允许保守的350mV 余量将放大器置于最佳线性区域内。  第二级将增益第一个放大器信号、该信号的电压高于 GND、并产生电压输出。  此外、第二级同相增益级电路似乎也不正确。

    正如我们建议的那样、如果您打算使用 OPA2170、则需要使用双极电源为放大器电路供电、其中 V+正电源必须大于+12V、V-(负电源)需要大于 Vee<-0.350V。  您将使用 GND 和 V+电源为 XTR111供电。   

    或者、您也可以使用 LM7705来生成-232mV 的负电源;并选择 LM358或 TLV9302或其他运算放大器、该运算放大器提供从负电源到~100mV 的输出摆幅。

    如果您想了解有关运算放大器输入输出范围限制的更多详细信息、请查看下面的 TI 高精度实验室教程:

    运算放大器输入和输出限制

    本视频系列 介绍运算放大器输入和输出摆幅限制背后的理论。  本视频系列讲述运算放大器输入和输出摆幅限制背后的理论、并将其应用于动手实验、其中包括 TINA-TI 电路仿真。  

    谢谢、此致、

    Luis

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    您好 Luis。 非常感谢详细的解释。 我现在更好地理解了这个问题。 我想我需要移除电路图中的32k 电阻器、对吧? 此外、我需要将 R55 47k 设置为40k (如 dtasheet 中所示)。 这些值​​是否如此重要?

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    您好!

    您将根据 DAC 输出电压范围调整第二个放大器同相增益级、以便在 U5B 的输出端产生0V 至10V 输出。  例如、如果预期的 DAC 输出范围为0V 至+1V、则可以通过将 R63设置为18k 来将同相增益级配置为+10V/V 增益、以提供同相增益或1 +18k/2k = 10V/V  将 R65和 R60替换为0欧姆跳线。  U5B 运算放大器电路的输出将产生0-10V 信号。

    在 XTR111输入端、未组装 R62、并将 R55替换为~40千欧。  当 DAC 电路设置为0V 时、这将在 XTR111 (VIN)输入端产生2V 偏移、从而产生最小4mA 的输出信号。  XTR111输入将看到2V-10V 输入、并产生4-20mA 输出。  

    请参阅以下内容:

    此致、

    Luis

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    更正了上面的图像...

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    您好 Luis。 很好的解释。 感谢您真诚和耐心的回答。 如果您允许、我将关闭该问题。

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    您好!

    谢谢、

    此致、

    Luis