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[参考译文] DAC8871：VREFH-F 上的电流消耗

admin
Guru**** 2766725 points

Other Parts Discussed in Thread: OPA2277, OPA277, INA105, DAC8871, OPA227, REF102

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/727424/dac8871-current-draw-on-vrefh-f

器件型号：DAC8871
主题中讨论的其他器件：OPA2277、 OPA277、 INA105、 OPA227、 REF102

  在最大速度和最大代码变化( 全范围+至全范围-)下切换时、单个10V 基准电压对应的 VREFH-F 电流消耗是多少 ？

我们使用 的是数据表中的运算放大器电路 (OPA2277没有电阻器/电容器网络) 、但它似乎无法提供所需的电流。

我们测量的电流 远高于数据表的图28。

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    TI__Guru**** 2766725 points
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    Steven、

    图27和28以及第3页上的基准高电平和基准低电平典型规格是我们必须参考的有关这种行为的最佳图。

    您能否提供此设计的原理图以进行验证/审查？
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    TI__Guru**** 2766725 points
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    e2e.ti.com/.../da.pdf

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    TI__Guru**** 2766725 points
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    我们还为我们正在设置的器件提供了评估板、以查看我们是否可以重复该问题
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    TI__Guru**** 2766725 points
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    您好 Steven、

    在我们讨论过多其他想法之前、可能还有一组简单的问题。 在这种情况下、如何测量 OPA277的输出电流？ 我想 OPA277输出下降是第一个使您调试它的指示器吗？ U162的通道 A 有何作用？ 当观察到电流过大时、DAC VOUT 引脚上的负载是多少？
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    TI__Guru**** 2766725 points
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    刚刚看到 您的最后一篇帖子

    同时、我们内部有用于此评估板的 TI 评估板、并重复了该问题。  我假设您有一份评估板原理图。

    • 我们每1uec 运行一次输出最大变化的部件。 (在 J1-6测得)
    • 通过板设置从板载基准以及缓冲器 U5D 和 U5C 提供 DAC A +和-基准
      • 如果我使用示波器监视 W7 、我会在每次数据切换时看到较大的负向尖峰、并在+10 VDC 基准 电平中看到缓慢上升的压降
      • 我在 TP1看到相同的情况
    • 如果我通过移除 W1并将 TP2短接至 AGND 来将-基准更改为 GND、则 W7上的尖峰 会保持不变、但压降会消失

    如果我返回到原始的+和-基准设置并以慢50倍的速度运行 DAC、则问题消失、Vref 稳定。

    我们的假设是该部件在 高速时在基准上消耗高电流。  在原电路板上、我们测量了2.2欧姆电阻器和外部电源的 Vref+两端的电压。  问题消失了、但我们说电流尖峰大约为500mA (不确定其精度)

    这似乎与我们运行 DAC 的速度有关。

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    TI__Guru**** 2766725 points
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    在这种情况下、如何测量 OPA277的输出电流？ 2.2欧姆电阻器、两个通道示波器、然后在示波器上进行数学运算。
    我想 OPA277输出下降是第一个使您调试它的指示器吗？ 是的、非常嘈杂
    U162的通道 A 有何作用？ 通常、U162A 会为器件提供-基准、但如果移除该基准并在 DAC 上为低基准接地、我们会获得更好的结果
    当观察到电流过大时、DAC VOUT 引脚上的负载是多少？ 仅使用示波器探头
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    TI__Guru**** 2766725 points
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    您好 Steven、

    感谢您提供更多信息。

    您是否可以分享电流尖峰的示波器捕获？

    在平均时间内、我可能需要花一些时间与设计工程师交流、以便更深入地了解内部实施情况、因为我自己无法轻松地解释大约500mA 的内容。 我手头上没有 EVM 板、但我们也可以订购一个板、以便在实验室中复制内容。
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    TI__Guru**** 2766725 points
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    以下图片均取自 EVAL 板、在 DAC 输出端以1uSec 的开关速率运行、最大开关代码。

    蓝色是在 J1-6处测量的 DAC 的 Vout

    粉红色是 J1-2、缓冲输出...我们不知道为什么滤除频率性能、因为 C1未安装

    黄色始终是参考

    第一 张图片是 VREF-P 和 VREF-N   黄色线是  此图的负基准(在 W1处测量)和2V/div。  振铃可能是我们端的接地问题、但压降不是。  我们在定制板上看到了同样的东西

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    TI__Guru**** 2766725 points
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    此图与上述设置相同、但黄色线是 评估板 W7上监控的 VrefP、黄色线上为2V/div

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    TI__Guru**** 2766725 points
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    在这张图片和下面的图片中、我们将 VrefN 接地。

    黄色线是在 W7上测量的+vrefP、5V/div……压降消失了、但开关时的噪声尖峰出现了。

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    TI__Guru**** 2766725 points
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    最后一幅图片是对前面的放大、以便更好地显示 VrefP (W7)电压尖峰(2V/div)

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    TI__Guru**** 2766725 points
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    我们无法直接连接到评估板上的 Vref 引脚、以便获取电流尖峰的捕捉。 我们可以在电路板上执行该操作、但目前尚未设置。

    一个奇怪的是、我们很难低估时间、所发生的事情就是流回 U5C 和 U5D 缓冲器以影响基准。
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    Steven、

    我还很难理解 U5D 和 U5C 输出的负载条件如何影响 W7和 W1的节点。 您的 EVM 板上是否安装了 INA105？
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    Steven、

    此外、您能否评论从工作台电源到电路板向 EVM 电路板提供的总电流？ 我只是想深入探究在信号链中的这些早期节点中产生影响的原因。 电源是否完全下降？

    所有这些结果是否与您在电路板上看到的结果一致？ 相似还是相同？
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    TI__Guru**** 2766725 points
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    我正在与 Steven 一起处理这个问题。

    INA105已安装在我们的 EVM 板上。
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    在原电路板(而不是 EVM 电路板)上、我们已将工作台电源的电流限制设置为+10V 1A、在此期间它绝不会达到该限制。 在这些测试期间、它完全没有下降、并且在这些测试期间、DAC8871的运行方式与数据表中描述的完全一样。 在此测试中、我们能够直接将工作台电源+10V 注入 REFH 轨、而不会经过任何额外的缓冲器/

    在 EVM 板上、无法将相同的电源直接注入 DAC8871 (不带 OPA4227UA)、在 EVM 板上缺少切割线和提升引脚。 因此、该测试尚未在 EVM 板上运行。
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    TI__Guru**** 2766725 points
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    您是否能够在终端重复出现此问题？

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    Steven、

    由于 EVM 板在我离开之前未到达、我出差时一直不能也不在办公室、因此无法对此进行测试。

    与此同时、我团队的一名成员 Uttama Sahu 也在途中拥有一个 EVM、并将在他的实验室中复制该 EVM。

    此外、我前面关于您电路板的问题的意思是、您是在作为板载基准时观察基准缓冲器输出、基准源输出上的这种压降、还是两者上的这种压降？ 在 EVM 上、如果问题的真正原因应该是缓冲器输出的电流消耗、那么缓冲器前面的跳线会看到这些影响、这对我来说非常令人吃惊。

    您的 EVM 上是否也安装了 RP1和 R14？ 基于 EVM 的测试中的 W1设置是什么？
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    TI__Guru**** 2766725 points
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    我们观察的是 W7 (直接在基准源输出之后)、TP1/W3 (在 U5A 上的 OPA4227UA 之后)和 U5-14 (在第二个 OPA4227UA 之后、它直接馈入 DAC8871的 Vrefh-f 输入)的压降。

    RP1和 R14均已安装。

    W1连接了1和2。

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    TI__Guru**** 2766725 points
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    您好、Dave、

    很抱歉、但为了再次澄清、我要问的是、如果您看到您设计的电路板上的基准源受到干扰(不是 EVM、以前称为"定制电路板")、或者您设计上的观察结果是在缓冲器输出上。 只是尝试确定这两个观察结果是否相等。 我怀疑在您的设计中、观察结果实际上是在缓冲器的输出端、而不是来自基准源。

    关于 EVM、我们的合同制造商似乎在构建电路板时犯了一些错误、因为原理图注释表明、如果 INA105不可用、则应仅将 U5B 和 RP1安装为替代电路。 从根本上说、我不遵循这条注释、因为不能简单地选择不安装 U5B、因为这是一个四路运算放大器、需要其他通道。 也许您可以移除 R14以有效地从电路中移除 U5B、但仍保持安装 RP1、这样运算放大器仍然可以闭环运行、不会消耗过多电流并可能影响其他通道。 或者、您可以移除 INA105、但移除电阻器应该更容易。

    如果组装了两个电路、它们将竞争对 W1输入端的负载进行调节。 理想情况下、它们的输出将非常相似、但误差参数等不会导致这种情况。 我担心这可能会对 EVM 上的 W7产生影响。 这可能会影响 W7和 W1处的测量。

    此外、我相信您在 EVM 上观察到的振铃的根本原因可能是 C13。 从稳定性的角度来看、INA105和 OPA227都不会直接驱动该负载而不使用串联电阻。 因此、我建议也从 EVM 中移除 C13。

    至少可以说、我对该 EVM 设计并不满意、但它并没有真正引起我的注意。 对于传统 EVM 设计的这些问题、我深表歉意。

    至少在建议的修改之后、我认为我们可以在 EVM 上为您的定制板设置更多1：1的设置、并且能够真正使用 EVM 来检查这是否是缓冲器的基准输入电流问题和驱动强度问题、 或者、如果 EVM 板上确实发生了其他事情、或者也可能发生了其他事情、那么您的定制板上也会发生这些事情。
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    TI__Guru**** 2766725 points
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    我在定制(我们的)板上重新运行了测试、电压干扰仅发生在缓冲器的输出(OPA2277A)上、而不是电压基准(AD01)上。

    我正在努力移除 R14和 C13组件、明天应该会获得这些测试结果。

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    TI__Guru**** 2766725 points
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    在移除 R14和 C13的 EVM 板上、在标准(默认)跳线配置中、在 W7测得的尖锐电压干扰得以降低、但不会消除。  请参见随附的

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    与之前的设置相同、移除了 W1、VREFL 电路在 TP2接地。  请参见随附的

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    您好、Dave、

    谢谢。 这是令人鼓舞的改进、但我仍然对 REF102受到的影响感到不安。 我今天刚从旅行中回来、今天晚上、Uttam 在印度收到了一个板。 他将在明天的实验中亲自在 EVM 上测试此内容、并提供他的意见。 如果是一些 EVM 级别的细微差别、他应该能够跟踪它并让我们达到这样一个水平、即我们最终可以在不考虑其他因素的情况下单独比较基准驱动能力。

    VSS 电压轨(-15V 左右)应用于您的 EVM 上？
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    TI__Guru**** 2766725 points
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    是的、EVM 上的 VSS 轨设置为-15V、由外部三路直流工作台电源供电。

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    Dave、

    我们现在已经在 EVM 上对此进行了内部研究、我找不到基准输出本身显示这种瞬态行为的任何原因、除了可能是布局问题之外。

    在任何情况下、正如您使用外部基准源观察到的、EVM 电路似乎不能适当驱动基准输入和数据表中建议的电路、 它没有分配给分立式组件的值、对 EVM 没有很大帮助、也没有在 EVM 上实施-此外、我担心该设计是否能够成功驱动输入、而不会给缓冲器造成稳定性问题。

    我的团队和我将构建一个新的电路板来评估这一点、并建议一个更好的电路来驱动基准输入。 根据我的经验、像这样的主题必须在硬件中进行评估、因为开关输入寄生效应未在仿真中完美建模。 我们将构建该板、提出更好的建议、并通过该更新返回到此主题。 如果您最终需要修复此问题的硬件副本、我们可以将其发送给您。

    第二、我们将更新 EVM 硬件和用户指南、数据表、并发布用于适当驱动这些 DAC 参考输入拓扑的参考设计。

    我对这方面的沮丧和拖延表示歉意-很显然、在这方面有许多失败的事情不幸地出现在我面前、但我们将把它清理干净。