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[参考译文] DAC161S997:输出漂移问题和器件信息确认

Guru**** 1628490 points
Other Parts Discussed in Thread: LM2841, DAC161S997
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/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/912790/dac161s997-output-drift-issue-and-device-information-confirm

器件型号:DAC161S997
主题中讨论的其他器件:LM2841

尊敬的 Reza:

         你过得怎么样?

         我已根据您的建议更新了原理图、但由于 PCB 上没有空间、因此只有一个电阻器除外。 所附原理图如下所示。 我还在原理图上添加了器件信息、如电气参数和封装尺寸。 非常感谢您帮助我再次查看、他们是否正常工作? 我为 某些器件选择了0402封装、为 D1和 D4选择了 SOD123、以减小 PCB 尺寸、它是否满足 DAC 工作条件?  

         我用随附的原理图制作了一些原型样品,样品在完成手工焊接后效果良好。 但几天后,我发现输出电流漂移在零点大于4.1mA,如果向传感器添加压力,输出会增加。 在极端的时间、电流高达100mA 以上、我不知道原因。  

        保持安全!

        谢谢  

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    您好 Jeffrey、

    希望你们做得好。 我很惊讶的是、即使采用这种更新的设计、电流也会漂移。 您是否有任何其他电路连接到 Loop+、24V、OUT 或 BASE? 这些引脚上的过量电容会使回路电流不稳定、这可能表现为漂移或异常回路电流。

    DAC 隔离原理图看起来很好、我不会担心。 只需确保所有组件的额定值都正确。 例如、C6、C7的额定电压应至少为25V、最好甚至更高。  

    如何为 VA、VD 生成3.3V 电源?

    此致

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    尊敬的 Reza:

           谢谢!

           在设计系统中、仅 LOPON+上的电源、24V、OUT 和基座上没有任何其他电路。 由 LM2841提供3.3V 电源、请使用数据表上建议的典型电路、原理图如下所示。

          关于 C6、C7、我们选择了50VDC、我认为应该可以。 剂量选择时、我应该注意任何其他组件?   

          我们还怀疑为什么在完全焊接时样本看起来工作良好、但经过一段时间后、样本表现出漂移、是否与手工焊接相关? DAC 或 LM2841是否 对 温度敏感? 我们通过 UART 监控 DAC 的输入、在零时、MCU 为 DAC 提供迷你数据10922、并具有算法控制、因此输出应约为4mA。  

          谢谢!  

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    您好!

    我想我注意到了这个问题。 从24V 到 GND 的总电容必须小于10nF。 C5 = 2.2uF、这可能会导致环路不稳定。 您是否能够将 C5降至10nF 并重新测试? 如果没有、您是否可以在24V 和 C5之间插入一个200欧姆串联电阻器、以将环路电源与开关隔离? 这将使环路稳定、我相信可以解决您的问题。

    此致

    请  

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    您好,Reza:

           感谢您的回复非常迅速。  

          是的,您建议我在原理图中添加一个电阻器,我错过了它,因为板上没有足够的空间。 好的,我将根据您的建议进行更改。 我将通知您是否有任何更新结果。  

          选项1. 将 C5更改为10nF  

          选项2:在设计中添加200 Ω 电阻器。  

          奇怪的是、C5 Capatance 用于 LM2841、它为什么会影响环路电流? 如果开关输出电压在3.3V 时不稳定, 它不应影响 DAC 输出? 因为 VA、VD 电源电压为2.7至3.6VDC。 对吧?  

          祝你度过美好的一天!

    谢谢!

    Jeffrey。  

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    您好,Reza:

            由于目前没有10nF 电容、因此我 首先从电路板上移除了2.2uF (C5)、因为我们在开关之前仍然有 C6 0.1uF 和 C7 1uF。 但输出回路电流从4.25mA 增加到4.32mA。 您有什么意见? 将来、当我获得时、我将在板上添加10nF 并检查结果是什么?

    谢谢!

    Jeffrey

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    您好 Jeffrey、

    由于 DAC 在闭合电流环路系统中运行、因此需要考虑稳定性才能使环路正常运行。 从环路中的任何节点到器件的 COM 引脚的所有多余电容都会降低环路稳定性。 环路+和环路-之间的电容可提高稳定性。 DAC161S997数据表的第9.1.1.5.4节对此进行了详细介绍。

    在电流原理图中、C5直接连接在 LOP+和 COM 之间、并严重降低了环路稳定性。 因此、我建议将 C5降低至10nF、并在 LOP+和 LM2841/42的输入之间使用一个 ISO 电阻器。  

    对于下一组测试、您能否首先通过更换 C5并安装 ISO 电阻来修复电路板。 然后在电路板上放置一个新的 DAC 并重新运行测试。 我相信您在这之后不会再看到任何问题。

    此致、

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    您好 Jeffrey、

    您对此问题是否有任何更新? 您是否能够安装 ISO 电阻器、更换 C5并在新电路板上进行测试? 我想知道这是否能解决您的问题。  

    谢谢

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    你好,Reza:

           很抱歉稍后更新。  

          我已经根据您的建议进行了一些测试。  我们添加了一个电阻器并将 C5替换为10nF, 但没有发现对输出有任何影响。 就在我更换 DAC 后、输出恢复正常。 电阻器对输出有显著影响吗? 在没有电阻器的情况下、我只能将 C5更改为10nF 或更小(例如3.9nF)吗?  

          我们在测试时发现了一些奇怪的结果。 在 PCB 1上、我删除了 C5 (2.2uF)、然后发现输出从4.088mA 更改为4。 255mA,C5再次出售给电路板后,再次输出到4.088mA。 因此,我认为 C5必须影响系统输出结果。 但是在 PCB2上,如果从电路板上移除 C5,我们找不到任何影响。它仍然发现零漂移,它可以恢复正常,直到我们更换 DAC,即使电路板上没有 C5。 但是,经过一段时间后,系统再次出现漂移。 因此,我们仍然需要验证 C5对系统的影响,如何稳定整个系统?

         BTW,DAC 输出线性非常好,即使是零漂移,但在其他点,仍然出现相同的漂移。  

    谢谢!

    Jeffrey  

           

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    您好 Jeffrey、

    您似乎有几个不同原因的问题。

    在 PCB1上、先前测试可能会损坏 DAC、这是初始环路电流错误的原因。

    2.对于第二个 PCB、我查看了 LM2841的数据表、其中 C5至少需要2.2 uF。 如果没有 ISO 电阻器、该电容值将始终使环路不稳定、因此您的选项有限。 您必须插入200欧姆或找到一个可在输入电容小于10nF 的情况下工作的 LDO/开关。 我认为这是很难找到的。

    此致

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    尊敬的 Reza:

           非常感谢您 的专业建议。  

          对于 PCB1,我们将尝试通过替换新的 DAC 来修复它。

          对于第二个 PCB,仍需要您帮助,请查看以下问题。 假设我们仍然使用 LM2841作为电源。

         1.添加一个200欧姆的 ISO 电阻、大小为1/16W 的0603、 可以吗?

       2.电阻器位于何处? 您的最后一个建议是什么? 根据我的理解,下图更像是负载电阻器。  在 DAC 数据表中,我们发现建议将电容与电阻器串联使用,如图2所示。   

       3. C5的值多少,使 LM2841正常工作并保持环路稳定? 2.2 μ F 的工作电流?  

       4、如果我们同时使用200欧姆+ 2.2 μ F、这些器件会对 DAC 性能产生什么影响?  

          很抱歉、再次回答这些问题、我只是想确保它、然后更新设计、使系统更稳定。  

          顺便说一下、对于我的系统中的新开关电源适配、我们是否有任何新的建议? 我不会;与 LDO 一样、它会产生更多的热量。  

          保持安全、祝您愉快!

    谢谢   

    Jeffrey  

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    尊敬的 Reza:

            如果 LM2841输出不稳定会对 DAC 有什么影响,例如,LM2841输出电压3V 至 DAC,DAC 在3V 下工作时的性能如何?  

    谢谢!

    Jeffrey。

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    您好 Jeffrey、

    电阻器功率取决于 LM2841在为其负载供电时的功耗。 额定功率为1/16W 的200 Ω 电阻器可可靠地提供大约17mA 的电流。 这对 DAC 来说已经足够了、但我不确定它是否足以满足您从开关供电的其他电路的需求。"

    如 数据表所示、应将 ISO 电阻器放置在 LOP+和开关或 LDO 的输入之间。 简单地说、LOO+和 COM 之间的总电容应小于10nF、否则需要使用电阻器将电容与环路隔离。

    数据表显示 C5的最小值为2.2uF。

    使用200欧姆、2.2uF 电容不应影响 DAC 性能。 它应使回路电流稳定、以便您可以实现 DAC 的数据表规格。  

    此致

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    您好 Jeffrey、

    LM2841为 DAC 的 VA 和 VD 引脚生成电源。 这些引脚的额定电压为2.7V - 3.6V、因此 DAC 应在3V 下正常工作。 但是、如果 VA 引脚持续切换或噪声很大、这也会传输到回路电流。

    此致

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    您好 Reza:

           感谢您的大力支持! 这对我们非常有帮助。

           我们已根据您的建议更新了设计原理图、并将根据该原理图进行一些测试。  将通知您是否有任何结果。

           BTW,电阻器和电容的精度建议是什么? 约10%?  

           祝你度过美好的一天!

            

    谢谢!

    Jeffrey。

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    您好 Jeffrey、  

    感谢您的友好话语。 电阻器精度并不是太重要。 5%额定电阻器应该可以、甚至10%额定电阻器也可以、但我不知道任何10%额定电阻器! 同样、C5、C6和 C7的精度并不是很关键、但如果电容器的 ESR 和 ESL 降低、这会很有帮助。 不过、电容器的额定电压至关重要、应高于回路电源电压。  

    此致

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    你好,Reza:

            感谢您的专业支持。  

            接下来、让我尝试并完成测试。

           祝你度过美好的一天!  

    谢谢!

    Jeffrey