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PGA450-Q1: PGA411旋变芯片位置反馈信号

Lei Dai
Prodigy 20 points

Part Number: PGA450-Q1

PGA411芯片旋变电路的IE1，IE2的外围电路如图上传图片所示，C31位置上的电容在之前的参考电路为不贴电容，但是根据之前贵公司工程师的建议，将其改为贴330pF电容。现在产品因为这个C31电容出现一个问题，用的C31电容因为异常情况，容值从330pF衰减到68pF,导致旋变位置反馈信号出现跳变，故障波形如上传图片所示，两个容值对应的激励输入和激励反馈波形如上图片所示。目前想跟贵公司技术人员了解两个问题：

1.这部分外围电路当时为什么推荐C31用330pF的电容，这个理论依据是什么，麻烦贵公司技术人员给一个详细的机理解释。

2.为什么换上68pF电容会出现这种问题，它是影响了哪一部分导致出现了这种故障，C31不加电容时常温也没有这个故障，低温下会出现，这一部分机理麻烦也给解释一下，具体的设计依据还有闭环逻辑麻烦给解释一下。

谢谢！

  • 0
    TI__Guru 52825 points

    您好

    已经收到了您的案例，调查需要些时间，感谢您的耐心等待

  • 0 回复 Daniel
    Prodigy 20 points

    您好，请问这边有分析结果了嘛，我这边客户很着急，可以帮忙快速推进一下嘛，谢谢！

  • 0
    TI__Prodigy 20 points

    你好，

    对于回复延迟，我深表歉意。

    IE1/IE2 引脚的内部上拉电阻约为 20-40 kΩ。电容 C31 与该电阻构成一个低通 RC 滤波器。当电容值为 330pF 时，截止频率约为 12 kHz，这可以衰减激励器反馈线上的高频噪声，同时仍能通过激励器基频（通常为 5-10 kHz）。这一点至关重要，因为器件的激励器监视器 (FEXTMON) 会测量 IE1/IE2 引脚上信号的占空比。如果噪声导致比较器出现虚假过零点，则测得的占空比会偏离 50%，FEXTMON 会触发，从而禁用激励器并导致位置输出跳变。330pF 的电容值提供了足够的裕量来防止这种情况发生。

    低温下会同时发生两件事：

    • 旋转变压器的线圈电感增大，导致励磁机输出波形出现更多振铃现象。
    • 68pF 的截止频率约为 58 kHz，额外的振铃信号在到达 FEXTMON 比较器之前不会被衰减。

    结果是 FEXTMON 检测到虚假占空比错误 -> 激励器禁用 -> 位置跳变。在室温下，振铃幅度较低，68pF 滤波器勉强够用，因此您无法观察到故障。此外，还值得检查一下 68pF 元件是 X5R 还是 Y5V 陶瓷，因为即使在较小的直流偏置下，这些介质类型的电容在 -40°C 时也会损失 50-80%，导致现场有效电容甚至低于 68pF。

    我建议使用 330pF 值，并采用 X7R 或 C0G/NP0 电容器。

    此致，
    蔡斯·吉拉德

  • 0 回复 Chase Girard
    Prodigy 20 points
    非常感谢您的回复，我这边还有一个问题想跟您咨询，就是如果我们这边的励磁频率为12.82kHz，励磁电压为7Vrms,该参数是否还满足要求，如果不满足的话，您这边能否给帮忙计算个新的参数呢？
  • 0
    TI__Prodigy 20 points

    你好，

    当激励频率为 12.82kHz，激励电压为 7Vrms 时，我建议使用 150pF 左右的电容值。

    如果您还有其他问题，请告诉我。

    此致，
    蔡斯·吉拉德