ZHCAFB1 May   2025 CD4053B

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 太阳能系统中的多路信号分离应用示例
    2. 1.2 关断通道上出现多余电压的应用问题
  5. 2关断通道模型分析
    1. 2.1 通道结构
    2. 2.2 等效电阻器模型
  6. 3将关断通道输出电压固定到接地
    1. 3.1 下拉电阻器
    2. 3.2 下拉电容器
    3. 3.3 带开关的泄放电阻器
  7. 4测试和测量
    1. 4.1 测量注意事项
    2. 4.2 测试结果
  8. 5总结
  9. 6参考资料

测量注意事项

节 1.2中所述,在同一个关断通道输出节点上,万用表和示波器的电压读数不同。这主要是由于两种仪器的输入电阻存在差异。如图 4-1 所示,当探头放置在被测器件 (DUT) 的两端以检测电压时,万用表和示波器的输入电阻实际上与 DUT 并联。

 测试设备的负载效应图 4-1 测试设备的负载效应

通常,测试设备的输入电阻足够大,可以忽略并联的影响。然而,当 DUT 的电阻与测试设备的输入电阻相当甚至大于该电阻时,不能忽略并联的影响,并且可能会发生误差。

在 CD4053B 的应用中就是这样的情况,其中关断通道等效电阻 Roff,up、Roff,down 以及运算放大器输入电阻 Rin,amp 巨大。测试设备对测量的影响通过图 4-2 中的 Rtest 建模。

 测试设备对测量的影响图 4-2 测试设备对测量的影响

Rtest 与 Roff,down 和 Rin,amp 并联。并联电阻 Roff,down ∥ Rtest ∥ Rin,amp 将电源电压与 Roff,up 分压。因此,不同的 Rtest 值会导致关断通道输出端产生不同的分压电压。

以 Tektronix TPP0500B 探头作为示波器示例。标称探头输入电阻 Rtest 10MΩ。假定 Roff,up 和 Roff,down 为 60GΩ 且 Rin,amp 为 6.1TΩ(在节 3.1中计算得出的典型值)。则 Rtest 远小于 Roff,up、Roff,down 和 Rin,amp。因此,根据方程式 6,示波器的读数接近 0V,这不是正确的值。

对于万用表,电压测量模式下的输入电阻通常由网络中的电阻网络定义,该网络未在数据表中指定,并且可能因不同的产品而异。Keysight 34401A 支持将输入电阻设置为 >10GΩ 的水平。使用此设置进行测试可能会导致电压读数约为 1V。通常,万用表的输入电阻固定在 10MΩ,电压读数几乎为零,这与示波器的结果类似。

为了消除测试设备输入电阻的影响,请测试单位增益缓冲器输出端的输出电压。根据单位增益缓冲器的原理,输出电压等于输入电压,输入与输出隔离,这意味着单位增益缓冲器的输出负载不影响输入。由于单位增益缓冲器的输出电阻远小于测试设备的输入电阻(对于 TLV9004,数据表中的开环输出阻抗为 1.2kΩ),因此不会出现负载误差。

 借助单位增益缓冲器测量电压图 4-3 借助单位增益缓冲器测量电压