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[参考译文] THS4561：施加输入共模电压时的输出温漂... 有什么方法解决此问题的建议吗？

admin
Guru**** 2380860 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2197, THS4561
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/1472286/ths4561-output-offset-drift-with-applied-input-common-mode-voltage-any-ideas-on-how-to-fix-this

器件型号：THS4561
主题中讨论的其他器件：OPA2197、

工具与软件：

您好！

我们会注意到、基于插入不同的共模输入电压、直流输出失调电压会发生变化。 我们最初通过校准来获得满量程范围和共模电压为0伏的直流失调电压。 不过、当我们开始升高共模电压(最大值为9.6V)时、输出会漂移高达 7-8 mV。遗憾的是、这并不一致、因为我们的某些通道的温漂小于1mV。

我们还无法通过另一项测试、在这项测试中、我们插入了一个高达10KHz 的共模交流波形、偏移将会发生变化并超出规格。

我们的输出偏移规格是+/- 3.2mV。  

电路如下：

是否对原因和/或解决方案有任何想法？

  • 0
    TI__Guru**** 2380860 points
    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。

    Jeff、您好！

    我使用您的原理图作为参考、运行了快速仿真(直流节点)电路；在 Vocm 设置为9.6V 的情况下、我仍然观察到~50uV 的预期输入失调电压。  在 Vin+和 Vin-之间测得51.26uV。

    当我使用交流输入信号(10kHz 100mV 输入)进行仿真时、我会观察到在-3mV 和3mV 之间摆动的输出失调电压、这在您的规格范围内。

    能否分享有关此电路设计要求的更多详细信息？  使用 OPA2197后、我观察到高阻抗缓冲器级后面的有源 MFB 低通滤波器级。

    如果我详细了解所需的电路工作情况、可以帮助调试并提出设计变更建议。  目前我在仿真中没有观察到7-8mV、但这可能是仿真的一个限制。  我确实有一个可以用于实验室测试的 THS4561 EVM、但我想更好地了解您的电路目标、以便我可以准备硬件配置测试。

    e2e.ti.com/.../offset_5F00_drift_5F00_MFB_5F00_LPF_5F00_debug.TSC

    此致！

    ALEC

  • 0
    TI__Guru**** 2380860 points
    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。

    尊敬的 Alec：

    感谢您的响应。 以下是该电路的要求列表：

    模拟输入

     

    ADC 原始分辨率

    16位差分

    整个电压范围内的最小精度

    14个无噪声位

    输入电压测量范围

    -10V 至+9.9997V

    最小共模电压范围

    +/-8V

    最小输入 CMRR

    50dB、0-1kHz

    最大失调电压(通过20°C、– 45°C)

    具有理想电源的+/-1.2mV I/O 连接器

    最大 FSR 增益误差(超过20°C– 45°C)

    +/-0.02%(在具有理想电源的 I/O 连接器上)

    最大积分非线性

    +/-2 LSB

    最小输入阻抗

    10M Ω

    抗混叠硬件过滤

    200Hz +/-20%、6dB/倍频程(最小值)

    所需保护

    ESD 符合 IEC 61000-4-2 +/-4kV 接触放电

    短接至24V、+15V 或-15V

    和–输入端上的下拉电阻器

    10M Ω 至 AGND

    零偏移调整

    无、仅限工厂校准

    对于交流共模抑制响应测试、我们在测试程序中插入一个6Vp-p 正弦波、并且我们测量软件报告的峰值电压。 以下是我们通过该测试得到的结果：

    6. 峰间信号
    3. 峰值(+/-)信号
    0.00316  规格衰减最小限制为50dB  
    频率(Hz) AI 1 AI 2. AI 3. AI 4. 规格最大值
    1. 0.0024 0.0006 0.0018 0.0009 0.0095
    2. 0.0024 0.0006 0.0018 0.0012 0.0095
    4. 0.0027. 0.0009 0.0015 0.0015 0.0095
    8. 0.0031 0.0015 0.0018 0.0027. 0.0095
    16. 0.0046 0.0024 0.0021 0.0049 0.0095
    32. 0.0079 0.0043 0.0034 0.0092 0.0095
    64 0.0140 0.0082 0.0055 0.0180 0.0095
    128. 0.0250 0.0150 0.0095 0.0339 0.0095
    256 0.0256 0.0150 0.0098 0.0348 0.0095
    512 0.0082 0.0052 0.0034 0.0110 0.0095
    1000 0.0031 0.0018 0.0012 0.0037. 0.0095
    2000 0.0018 0.0009 0.0006 0.0018 0.0095
    4000 0.0012 0.0006 0.0006 0.0009 0.0095
    8000 0.0012 0.0006 0.0003 0.0009 0.0095
    10000         0.0095

    我想我们还有一个设计政策问题、那就是我们要测试 整个+/- 8V 共模范围规格的失调电压是否为+/- 1.2mV。 我已经指出50dB 的 CMRR 要求会大大扩大允许的偏移电压、项目管理人员相互协商、看看他们到底想要什么。  

    谢谢、

    Jeff

  • 0
    TI__Guru**** 2380860 points
    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。

    Jeff、您好！

    感谢您的跟进；我正在查看您分享的详细信息。

    如果客户需求或规格要求发生变化、请随时向我提供最新信息。

    此致！

    ALEC

  • 0
    TI__Guru**** 2380860 points
    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。

    Jeff、您好！

    您是否从 PM 听到过推进工作所需的规格？  如果您不再需要帮助、我可以关闭此主题帖。

    此致！

    ALEC

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    TI__Guru**** 2380860 points
    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。

    尊敬的 Alec：

    PM 确认、他们需要在+/-8V 共模电压范围内的失调电压最大为1.2mV。 经过广泛的测试、我们确定问题在于反馈电阻器(R3、R8、R10、R15)需要匹配0.004%以内才能实现这一目标。 我们最终选择了另一个具有内置激光修整反馈电阻器的差动运算放大器(AD8476)、现在偏移量为91uV 或更低。  

    感谢您的帮助。

    Jeff