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[参考译文] LAUNCHXL-F28379D:具有 DAC 的叠加电路使用 SGEN 波形发生器产生削波输出

Guru**** 2493565 points
Other Parts Discussed in Thread: LM358, LM324A

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/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/881175/launchxl-f28379d-superimposed-circuit-with-dac-produces-clipped-output-using-sgen-waveform-generator

器件型号:LAUNCHXL-F28379D
主题中讨论的其他器件:LM358LM324A

尊敬的 TI 社区:

我遇到了一个问题、我无法弄清楚正在发生什么。 这个问题与使用 DACB 输出叠加一个简单电路有关。

下面显示的电路具有1V 的直流电压和频率为1kHz 的1/3+1/3sin (wt)交流信号。 交流信号的直流失调电压为1/3、峰值为1/3。 根据电路 I、我们知道 R1上的电压将是2/3 + 1/3sin (wt)、其中2/3由1V-1/3V 计算。 在这种情况下、R2可以忽略。

值为:

  • V2 = 1V
  • DACb = 1/3+1/3sin (wt)
  • V_R1 = 2/3+1/3sin (wt)
  • I_R1 = 0.666E-3+0.333E-3sin (wt)

我遇到的问题是、一旦我连接1V 直流电源并为其供电、DACB 输出信号的底部就会被削波。 我使用  buffdac_sine_cpu01 示例生成1kHz 信号。

这是未连接直流电压的 DACAB 信号。 请注意、我已修改波形 Gain 和波形偏移。

这是我连接1V 直流电源后的信号 DACB。 请注意、波形的底部峰值会削波约为100mV。

以下是我曾尝试过的观察结果或事情:

  • 我使用电压跟随器 LM358将 DACAB 输出与电路隔离、但它不起作用
  • 我已经尝试过几个 DAC 输出、同一个问题
  • 我已将 R2电阻器值增加到5k 或10k、也会出现相同的问题
  • 不同的频率无关紧要
  • 我已将 R1和 R2添加到5k、问题消失了


数据表中指出、DAC 的最大负载为5k Ω。 我认为、通过将 R1设置为1k 欧姆、我将打破最大负载的这一规则。 另一方面、如果我使用耦合电容器从 DAC 输出中移除直流失调电压、则不会发生该问题。 遗憾的是、对于我正在进行的个人项目、我必须使用 R1作为1k 欧姆。

最后、我不是100%、而是与最大负载规格有关、而是需要隔离 DAC 输出。 它看起来的电流(0.667uA)会导致 DAC 输出削波。

是否有任何关于如何解决此削波的想法? 我一定会错过一些东西。  

  • 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 JCY、

    缓冲 DAC 无法一直驱动至0V、您的电路正尝试通过将 DAC 设置为0.333V + 0.666Vpp 正弦来实现这一点。  当您降低负载(或相反地增加负载电流)时、此限制变得更加明显。  我认为 DAC 检测到的负载为 R1 || R2、因此您需要增大两者以显著降低负载电流(但您根本不应尝试驱动低于0.3V 的电压)。  

    使用运算放大器缓冲/隔离 DAC 是一种方法(如果您想驱动至0V、还应该添加负偏移)。  不巧合的是、您选择的运算放大器也具有相同的限制、其中存在驱动过于接近负轨的问题、尤其是当负载电流增大时:

    总的来说、我认为您希望:

    • 上移 DAC 输出以避免无效的输出范围(通过 SW)
    • 为运算放大器提供+/-5V 电源、而不是+5V/接地或获得轨到轨输出运算放大器  
    • 在缓冲运算放大器上添加负偏移(通过求和)、以返回到所需的 DAC 输出范围

    或者(我不确定您的应用)似乎您应该能够实现所需的波形而不进行叠加;只需使用 DAC 生成正弦、然后使用加法放大器根据需要添加任何增益/偏移、并将 DAC 与负载隔离。   

     

  • 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 Devin、

    非常感谢您的回答。

    关于驱动低于0.3V 的电压、我确实注意到削波会随着我添加了一个正偏移而消失。 从现在开始、我将避免低于0.3V。 似乎削波是由将 DAC 驱动至低于0.3V 引起的。

    根据您的反馈、我将尝试:

    • 输出具有适当偏移的 DAC 正弦波形、以获得最小峰值> 0.3V
    • 使用运算放大器隔离 DAC 输出
    • 具有+/-5V 的电源运算放大器(或获取轨到轨输出运算放大器)
    • 使用求和运算放大器添加负偏移、以使峰值接近0V

    另一个想法是:

    • 避免最小峰值< 0.3V
    • 使用直流耦合电容器消除直流偏移
    • 如上所示使用运算放大器进行隔离
    • 添加正偏移、将最小峰值移动到0V

    最后、我的应用已经有一个内部提供的1V 直流电、我要连接来自 DAC 的此交流信号以叠加应用的输出。 总体目标是使用 DAC 向给定的直流电压添加交流纹波。

    ***小幅更新 Devin,我快速增加了偏移,使最小峰值约为0.44V,并且必须将直流电压提高到6V,以看到交流信号削波。 这是使用相同的运算放大器、但具有5V/GND。 如果我移除运算放大器、削波就会消失。 在这种情况下、运算放大器具有前面所述的限制。 我将尝试5V/-5V 并查看运算放大器的行为。 再次感谢大家的参与。 我将继续进行此操作并提供最终更新。

  • 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 JCY、

    很高兴您取得了一些良好的进展。  祝您好运、如果您遇到其他问题、请告知我们。   

  • 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。

    Devin、

    再次感谢您的帮助。

    我能够通过在双电源配置中配置 LM324A 来消除削波、如下所示。

    DAC 输出未设置为高于300mV。 数据表指出、DAC 输出在0.3V 至3V 之间呈线性、任何低于300mV 的值都不是线性的。 在我看来、这种非线性会在道路上引起问题、我将按照您的建议添加负偏移电路来解决这一问题。