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[参考译文] LM111QML:伺服环路-偏移电压测试

Guru**** 2391415 points
Other Parts Discussed in Thread: LM111QML, LM111

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/1448781/lm111qml-servo-loop---offset-voltage-test

器件型号:LM111QML
Thread 中讨论的其他器件: LM111

工具与软件:

尊敬的 TI 团队:

我们一直在工作台设置中使用单辅助运算放大器伺服环路方法对 LM111JG 比较器进行失调电压测试。 测试是在环境温度下进行的。 在此基准测试期间、我们观察到异常情况、如下所示:  

  • 我们采集了三个 LM111JG 器件样本来执行失调电压测试。 用于此测试的伺服环路电路连接在下面、如电路1。 这里、 我们在辅助运算放大器的同相端子1V 处强制施加电压、我们将其称为测试中的目标电压。 在测量 VOS OUT (伺服输出)的失调电压时、我们观察到 VOS 电压在不同时间发生变化。 尽管测量值在数据表限制范围内、但失调电压应保持在特定水平、只有微小的变化。 在本例中、我们在不同时间测量时观察到了200mV 至1V 范围内的差异。 下面以表格形式列出了观察到的差异、以供参考。 请参阅表1。

我们仔细检查了电路、没有发现任何问题。 请 帮助我们了解此行为是由器件的性质造成的、还是 我们提供的目标电压是错误的  由于出现了这种偏差-如果是、请向我们解释相应的解决方案并说明如何确定需要强制的目标电压。

注意:我们找不到 LM111QML、因此我们使用 LM111JG 进行基准测试。 如果您提供与 LM111QML 相关的解决方案、这也将对您有所帮助。

表1:  

VOS_OUT 数据比较   

设备  

尝试1  

尝试2.  

DUT_1  

-860mV  

-100.2mV  

DUT_2  

-2.476V  

-1.814V  

DUT_3  

-3.817V  

-2.906V  

DUT_4  

-2.004V  

-1.423V  

 

  • 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。

    您好、Namasivayam、

    将"目标电压"设置为零或7.5V 时、结果是什么? 为了获得最佳结果、您需要通过波形的中心(VPU/2)对输出波形进行"切片"。

    还要尝试将输出发射极连接到 V-而不是 GND。

  • 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。
    目标的器件 VOS_OUT  110k 之前的 DUT_OUT_OUT DUT_INV+ DUT_INV- AUX_INV+ AUX_INV-
    13.5V 4.08V 13.5V 4.12mV 100uV 13.5V 13.5V
    7.5V 1.78V 7.5V 1.15mV 120uV 7.5V 7.5V
    1.4V -2.91V 1.4V -2.38mV 182 μ V 1.4V 1.4V
    0V -14.9V 76mV -14.7mV 162 μ V 520uV 72mV

    我尝试过不同的电压。 当目标为0V 时、我的伺服输出饱和、当我向接近 VPU 的目标提供时、我得到的输出超过4V。 但根据 LM111JG 的产品说明书、4mv 是最大输入 Vos、因此它超出了限制。 最后、我观察到的是1.4V 和7.5V 电压、我获得了一些通过的结果。 但在本例中、这些情况也不会在输出发生变化的不同时间重复、如前所述。 正如您说过的、需要尝试将发射极连接到 V-。 如果你从结果中得到任何线索,让我知道,以便解决这个问题。

  • 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。

    您好、Namasivayam、

    尝试移除 C2、并可能增大或减小 C1积分电容器。 让积分器确定极点。

    输出看起来是什么样子的? 边缘是否锋利或变形/圆滑?

    比较器输出不会 进入线性模式、但会进入"PWM"模式。 这会创建与积分器级(U2)等效的"模拟"。 当输出开始不停切时、仿真应该会减慢。

    如果波形失真(就像在尝试过快时那样)、失真将使输出在一个方向上偏置。

    这只是通过模拟实现的、还是您实际上已经构建了电路?

    如果进行仿真、请确保无论何时对振荡器(您是)进行仿真、瞬态分析中都选择了"零初始值"、这样仿真器实际上会尝试从零开始、而不会尝试找到初始"运行点"。

    您是否能够布置您的电路?

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    Paul、你好!  

    我已经在工作台测试了我之前连接的同一个电路。 至此、我获得了一些与数据表相匹配的测试输入偏移电压、输入偏移电流和输入偏置电流(我将在伺服环路中执行所有这些测试)。 在输入失调电流和输入偏置电流测试中、我使用了50kOhm 电阻代替 R1和 R2、根据测试程序、我已分别互换它们、并根据数据表获得通过的结果。 在所有测试中、我都将目标电压保持为1V。  

    那么、我的问题是

    1.如何为伺服环路方法测试比较器(例如 LM111集电极开路)以及发射极引脚接地时正确选择目标电压。 如果我使用0v、我的伺服 VOS_OUT 会饱和至15V、这就是我使用1V 的原因。 请说明当我在 U1和 U2之间强制该目标电压时如何发挥作用。

    2.通过更改目标电压、我的 DUT 负载是否正在更改、因为在 U1和 U2之间有一个上拉电阻器?

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    您好、Namasivayam、

    我个人没有建造这个电路,所以我将通过受过教育的猜测..

    请记住、"输出"电压是在积分器(U2)的反相输入端产生的"理论"输出电压。

    实际的比较器输出 电压为数字0至15V、因此将伺服电压设置为接近或低于零需要非常窄的占空比。 它不能低于零。 所以越接近零、误差就越大。

    我的猜测是将伺服电压设置为实际输出摆幅的中间值、即+7.5V。 请注意、OPA 的输入限制为相对于每个电源轨2V、因此请勿将伺服电压设置为高于±13V。

    在实际的 ATE 中、可通过对 DUT 电源电压进行转换来更改输入共模。 使输出摆幅保持恒定。

    您*还可以*将发射极连接到 DUT V-以获得完整的30V 输出摆幅,从而获得完整的 VCM 范围-但现在边缘对称性的误差甚至更大。 在实际器件中、输出不应影响失调电压。

    您需要保持边线对称。 尝试降低上拉电阻器的值、使上升沿更快。 但这会增加功耗和 VOL 摆幅。

    如果测试速度不是问题、则将环路设置为尽可能慢、以更大限度地降低边沿速率的影响。

    因此、我建议将伺服电压设置为+7.5V 以均匀地"切片"输出。