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器件型号：XTR111 工具与软件：
您好！
控制器没有 DAC。我将 PWM 输出用于4到20 mA 输出、现在我想将 XTR111用于4到20 mA。
所以在没有 DAC 使用 PWM 的情况下、我是否可以使用 XTR111生成4至20 mA 的输出？
如果您有文件请提供。
尊敬的 Purvik：
下面是在4mA 转20mA 输出中使用 PWM 输入信号时 XTR111的快速示例。
如果来自 MCU 的 PWM 信号输出信号为0V 至3.3V、一种可能的电路是通过调整 XTR111稳压器电阻器 R7=10.1kOhm 和 R6=1.01kOhm 来将稳压器电压设置为3.3V、如下所示。 将 RSET 电阻器设置为1.65k Ω、这样您就可以在最大输入电压为3.3V 时获得20mA 输出。 在 XTR111输入端使用分压器(R5 = 40k Ω、R4=10k Ω)来调节输入电压。
MCU PWM 输出通过无源滤波器连接到 XTR111分压器。
请注意、RC 滤波器需要 根据您的纹波容差和 PWM 频率要求进行设计和调优。
随附的应用手册介绍了如何根据应用中可能容许的最大纹波为 PWM 应用设计滤波器。 该应用会针对12位分辨率应用对滤波器进行调优、但该方法可用于不同的电压分辨率或纹波要求。
TI 高精度设计：经验证的设计微控制器 PWM 到12位模拟输出：
https://www.ti.com/lit/ug/tidu027/tidu027.pdf
谢谢。此致、
Luis
尊敬的 Purvik：
后置滤波器交流耦合放大器电路仅用于测量/测试应用手册中 PWM 的纹波、但上面的 XTR111电路并未严格要求这样做。
然而、可在 RC 滤波器输出上添加一个缓冲放大器来隔离 XTR111输入分压器的负载。 PWM 输出为16位、电压振幅为0至3.3V。 PWM 的频率是多少？ 这将有助于设置 RC 角滤波器频率
请记住、电路的绝对精度也将是 PWM 序列振幅精度的函数。 RC 滤波器阶数只有助于衰减噪声/纹波。
谢谢、此致、
Luis
请查看随附的示意图是否可以？
这里、我的 PWM 频率是122 Hz、16位输出、电压是0到5 VDC、请确认 RC 电路值是否正常？
我已经实施了此电路、经测试、我面临的问题值波动、例如我的20.00000 mA 设置为跳至20.00050或19.99835 (这只是示例)。 这是不断跳跃、但却是在实现。
另一个问题是、如果我在 PWM 计数如60010更改 PWM 计数时将20.00000 mA 设置为60000、则当时间输出如60050更改时、时间输出将不会更改、此时时间输出将会更改、因此请建议如何解决、因为我的分辨率已丢失。
尊敬的 Purvik：
为什么 PWM 的频率仅为122Hz？ 是否有可能使用频率更高的 PWM？ 这将使滤除纹波变得更容易。 如果您使用带有上述二阶滤波器的122Hz PWM、则 XTR111输入端的预期纹波噪声为30mVpk；该噪声将由 XTR111增益并转换为电流。 如果您需要更高的分辨率、您将需要更高阶的 RC 滤波器。
另请注意、XTR111电压电流变送器主要用于 直流精度电流范围为0mA、–25mA、–20mA、–20mA 5mA 4mA 的应用。 XTR111 的精度依赖于涉及内部电流源动态匹配的自校正算法。 因此、XTR111可能需要100µs 完成校正周期、数据表中的图39显示了由各个电流源值产生的 XTR111固有纹波、这些电流源值在整个周期内平均为直流值。 XTR111固有输出干扰与输出电流电平成正比、并与电阻器负载值成比例。 XTR111输出上的额外滤波可用于减少干扰、如 XTR111数据表的图39和图40所示。 请查看第15页上的"动态性能"部分。
您需要多大的电流输出范围和电流分辨率？ 您的峰峰值电流噪声目标是什么？
谢谢。此致、
Luis
尊敬的 Purvik：
如果我们查看 XTR111数据表图40、 这里显示了在使用10kΩ 和10nF 的输出 RC 低通滤波器后、XTR111 (独立 XTR)输出的噪声性能。 请注意、在使用极低噪声输入信号时、这考虑了独立 XTR111固有的纹波噪声。 查看此图、 500Ω 负载上的噪声约为±5mV；在 XTR111输出端使用10kΩ 和10nF 低通滤波器后、电流噪声约为±0.010mA。
您的应用以 ±0.001mA 为目标、因此实际上您需要使用分立式电流变送器设计、如本文底部的下面仿真中所述的设计。
PWM 的频率很低、为 122Hz、因此您将需要一个转角频率约为12Hz 的5阶低通滤波器以消除纹波。 您将需要相对较大的电容器(使用 C0G 级电容器、以便在整个频率范围内保持良好的稳定性并降低电介质吸收率)。 我认为不能轻松达到 PWM 方法所需的噪声性能水平、PWM 方法还存在其他精度误差/限制。
由于您需要 20mA 满量程电路上具有极低噪声的±0.001mA、因此 您可以考虑使用 低噪声、高精度、16位分立式 DAC 以及下面所示的运算放大器和 FET 分立式设计。
e2e.ti.com/.../0777.OPA2197_5F00_current_5F00_transmitter_5F00_forum_5F00_10_2D00_7_2D00_21.zip
下面的应用手册记录了设计该电路的方法。 我仅修改了电压较高的放大器的电路、并为0-5V 的输入信号提供0 -25mA 输出。 可以根据您的电压输入和电流输出要求调整电阻器元件。
谢谢。此致、
Luis
您好！
请查看附图这是我的最终电路、这里我想要求稳定的数据0.01 mA 最小值、但我在设置20.00 mA 输出一些时间值变为19.97或19.98、然后返回到20.00时遇到问题。
我的 PWM 频率是1000KHz。 XTR111电源为12VDC。 请建议如何解决该问题？
尊敬的 Patel：
请看一下 XTR111数据表图41。 之后、 在 XTR111输出端使用10kΩ 和10nF 低通滤波器(转角频率为1.5kHz)。 在使用噪声非常低的输入信号时、XTR111器件固有的纹波噪声 在500Ω 负载上约为±5mV；或者典型值约为±0.010mA 的电流噪声。
您将需要在 XTR111的输出端添加一个类似的低通滤波器。
标准 X5R/X7R 表面贴装陶瓷电容器会出现电介质吸收的影响。 电介质吸收是指经过长时间充电的电容器仅在短暂充电/放电时完全放电/再充电的影响。 电容器中的电介质吸收效应也会导致测量输出在一定程度上不稳定。 在表面贴装陶瓷电容器中、C0G (NP0)陶瓷电容器可提供理想的电容精度。 C0G (NP0)陶瓷电容器中使用的电介质类型在电压、频率和温度变化时可提供非常稳定的电气特性、并且电介质吸收要小得多。 因此、如果在滤波器上使用陶瓷电容器、请确保使用高等级 C0G (NP0)电容器。
谢谢。此致、
Luis