Other Parts Discussed in Thread: ALM2402Q1EVM, ALM2402-Q1, OPA593, OPA593EVM, ALM2403-Q1
工具与软件：
我们正在寻找一种解决方案、将驱动信号源从4mA 增加到80mA、电压范围为0V 至10V (分辨率为0.01阶跃)。 因此、输出信号应该与输入信号电压相同、但在80mA 中。
即
输入信号：[0-10V]、4mA
所需输出信号：[0-10V]线性、80mA
电流放大至80mA 的线性电压。
请检查并帮助这一点。
是的、ALM2402-Q1或 OPA593等器件适合此电压缓冲器应用。
正如 Clemens 所指出的、您需要一个大于10V 的 V+和一个小于 GND 的 V-、才能在80mA 处精确生成所需电压。
使用12V 或15V V+电源 会为 OPA593提供足够的 V+余量、以便进行输出摆幅。我建议使用接近-2V 的 V-、以准确地将80mA 处的输出设置为 GND。
输出缓冲器连接到什么？ 功率放大器将仅拉出/灌入负载所需的输出电流。
谢谢！
Jacob
尊敬的 Vishnu：
如果您说是保护 FPGA 免受 OPA593影响、则可能不需要这样做。
我们将驱动输入阻抗为10G Ω 的 OPA593的同相引脚
这意味着 FPGA 卡无需担心 OPA593损坏、因为同相端子无法产生大量电流。
更令人担忧的问题可能是 FPGA 卡在 OPA593未上电时输出信号。
OPA593是否会在 FPGA 之后始终打开？ 如果可能、我们可能需要包含外部二极管和与同相输入串联的限流电阻器
如果您希望在一个电路板上安装4个 OPA593器件、则需要考虑(器件的 IQ +应用中的最大拉电流)*安全系数
=( 4mA + 80mA )* 4 *安全系数
我会至少拍摄500mA 是安全的,但你当然可以削减这,如果你能容忍较少的裕度。
谢谢！
Jacob
尊敬的 Vishnu：
我们不生产安装了4个 OPA593器件的电路板、但如果您可以使用 PCB 设计工具、这将非常容易做到。
或者、您也可以购买4个 OPA593EVM、但尺寸可能有点大。
该器件使用底部贴装散热焊盘、因此我们使用 PCB 的内部铜层来充当散热器。 您可以看到、我们将散热器连接到 OPA593EVM 中的 V-以提高热性能：
FPGA 卡使用什么电源轨？
理想情况下、这是我们将保护二极管连接到的位置。
谢谢！
Jacob
尊敬的 Vishnu：
我们所有 EVM 的尺寸都将与 OPA593EVM 大致相同。 这样做是为了在评估该器件时增强配置选项。
为什么不创建板载4个 OPA593或2个 ALM2402Q1器件的定制 PCB？ 这种解决方案的外形要小得多、并且具有您所需的特性。
1.两种解决方案都可以使用+-12V
2. OPA593EVM 在电源轨上有一个外部反极性保护二极管：
和外部输出 钳位二极管：
该 EVM 没有外部输入保护二极管的位置。 我建议使用定制 PCB 并将二极管连接到 FPGA 电源、以确保在功率放大器关闭时不会发生过压事件。
ALM2402Q1EVM 在输出和输入端缺少外部保护二极管。
3.电路板调整将涉及移动跳线周围以及可能更改两个元件值以设置 G=1V/V 这些电路板修改仍然无法解决外部输入保护二极管的需求。 请注意、这些二极管通常不应使用。 如果您预计在某些用例中 FPGA 可以打开、功率放大器可以关闭、则务必准备好这些二极管。
此致！
Jacob
尊敬的 Vishnu：
我必须更正我先前的发言。 当我说+-12V 时、我说的是 ALM2403-Q1、而不是 ALM2402-Q1。 ALM2403-Q1将具有使用24V =+-12V 的电源容量。
不过、如果要使用 ALM2402-Q1、我们可以使用+12V 和-3.3V。
ALM2403-Q1与 ALM2402非常相似、只是升级了许多参数。 引脚排列类似、但电源引脚连接方式更清晰：
对于 ALM2403-Q1、引脚10-12将为+12V、引脚6和14为 V-。 散热焊盘可连接至-12V 或电气悬空。
缓冲放大器需要多大的精度？ ALM2402Q1的典型 Vos 规格为+-1mV、最大值为+-15mV：
ALM2403-Q1的典型 Vos 规格为+-6mV、最大室温 Vos 为+-25mV
您的系统是否能够容忍这样大的误差？
此致！
Jacob
> 如果运算放大器未通电/ 反向电流 路径是什么？
FPGA 的输出电流会导致内部输入 ESD 二极管在放大器关闭时正向偏置。 该电流通常随后流入 DUT 的悬空电源轨。 因此、这不是反向电流、而是正向电流。 此应用中不存在反向电流问题。
本应用手册充分涵盖了该主题： 运算放大器 ESD 保护结构(修订版 A)
幸运的是、如果您的 FPGA 只能采购4mA、我们就可以了。 即使放大器未通电、我们仍处于此器件的10mA 输入电流限制范围以下：
如果您需要、我们仍可以在此处添加一些输入电流钳位二极管、以提高安全性。
此处要添加的重要二极管是保护肖特基二极管、该二极管将防止在反向电压连接期间损坏。 这些二极管还能在故障状态下防止反馈电流：保护稳压器。
如果您要在 V+和 GND 以及 V-和 GND 之间的电源轨上添加 TVS 钳位二极管、这还有助于在对高于或低于电源轨的电压短路时保护 DUT。 如果您不相信这种情况是可能的、则可能是不必要的。
最后、您可以将输出钳位二极管添加到电源轨上。 这将有助于在过压事件期间使电流远离输出引脚。 这是另一个可选的内容、根据您对功率放大器输出所连接的期望、可能完全不必要。
这是一篇介绍功率放大器保护方案的出色文章： 旋转变压器电路的过压保护
我已使用 ALM2403-Q1创建了演示电路、但可以将同样的电路修改为使用具有+12V 和-3.3V 的 ALM2402-Q1或 ALM2403-Q1
e2e.ti.com/.../ALM2403Q1_5F00_0to10V.TSC
此致！
Jacob
尊敬的 Vishnu：
感谢您对 DUT 连接的详细信息。 正确、此处不需要额外的保护。
您的系统中可以容许的最大误差是多少？ +-6mV 是器件的典型误差。 室温下的电压最高可达+-25mV。
您对故障隔离是正确的。 所以在此无需使用外部输入二极管。
谢谢！
Jacob
