ZHDU073 March   2026

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 环路带宽
      2. 2.2.2 快速建立与采样
      3. 2.2.3 低温度漂移与长期漂移
      4. 2.2.4 输出能力
      5. 2.2.5 线性度
      6. 2.2.6 漏电流
      7. 2.2.7 降低噪声
      8. 2.2.8 减小电流量程切换时的毛刺
      9. 2.2.9 热设计
        1. 2.2.9.1 OPA593
        2. 2.2.9.2 OPA593 分压电阻与串联电阻
        3. 2.2.9.3 电流检测电阻器和反馈分压器
        4. 2.2.9.4 钳位电阻器
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1  REF54
      2. 2.3.2  DAC11001B
      3. 2.3.3  DAC80502
      4. 2.3.4  ADS9317
      5. 2.3.5  OPA593
      6. 2.3.6  OPA596
      7. 2.3.7  PGA849
      8. 2.3.8  OPA454
      9. 2.3.9  OPA4187
      10. 2.3.10 THS4552
      11. 2.3.11 RES11A
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 强制电压模式
    2. 3.2 强制电流模式
    3. 3.3 缓冲器模式
    4. 3.4 并联主机模式
    5. 3.5 并联从机模式
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
      1. 4.1.1 支持的工作模式
      2. 4.1.2 电源
      3. 4.1.3 硬件连接
    2. 4.2 软件要求
      1. 4.2.1 PC GUI
        1. 4.2.1.1 控制窗口
        2. 4.2.1.2 ADC 读取原始数据窗口
        3. 4.2.1.3 校准窗口
    3. 4.3 测试设置
      1. 4.3.1 源模式连接
      2. 4.3.2 灌电流模式连接
      3. 4.3.3 并联模式连接
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 线性度和精度
        1. 4.4.1.1 FV±40V，500mA，Comp = 10k+470nF，DUT = 3mΩ
        2. 4.4.1.2 FV 0V-80V，500mA，Comp = 10k+470nF，DUT = 3mΩ
        3. 4.4.1.3 FI、±40V、10mA、Comp = 10k + 470nF、DUT = 3MΩ
        4. 4.4.1.4 缓冲器、±40V、10mA、Comp = 10k + 470nF、DUT = 3MΩ
      2. 4.4.2 瞬态
      3. 4.4.3 电容负载
      4. 4.4.4 毛刺
      5. 4.4.5 趋稳时间
      6. 4.4.6 ADC 摆幅 LSB
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 PCB 布局建议
        1. 5.1.3.1 布局图
    2. 5.2 工具与软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  12. 6作者简介
  13. 7致谢

2.1 方框图

图 2-1 显示了该参考设计的电源结构。

OPA593 的高压电源轨电源输出级。这两个电源轨需要隔离，低压轨接地连接到 OPA593 输出，使低压电路在高压输出级悬空，如图 2-1 的图所示。

电源轨包含两组电源轨。一个电压轨在低电压下工作，输入来自外部+15V。低压轨为 DAC、ADC 和信号链供电。另一个电源轨根据预期电压范围测试，通过外部+43V、–42V 或 +83V、–2V 的输入在高电压下运行。高压电源轨为 OPA593 的输出级供电。这两个电源轨需要隔离。低压轨接地连接到 OPA593 输出。图 2-1 显示了此连接如何使低压电路在高压输出级悬空。

TIDA-010962 TIDA-010962 电源轨方框图图 2-1 TIDA-010962 电源轨方框图

图 2-2 展示了该参考设计的信号链方框图。

在强制路径中，DAC11001B 在钳位不触发的情况下将强制电压或电流设置为强制路径。12 个补偿选项包括四个电阻器和三个电容器。在功率输出级中，四个并联的 OPA593 芯片在所有温度范围内都满足 500mA 的输出容量要求。三种电流范围选择使用串联拓扑设计。

TIDA-010962 TIDA-010962 信号链方框图图 2-2 TIDA-010962 信号链方框图

在检测路径中，OPA454 充当低泄漏放大器并缓冲来自输出轨的电压。PGA849 可用作高精度可编程增益放大器来检测差分电流和远程 DUT 电压。差分 DUT 电压和电流信号在 PGA849 之后实现。这些信号根据恒定电压 (CV) 或恒定电流 (CC) 设置连接到强制环路或钳位环路。ADS9317 是一款高分辨率、高速数据转换器，具有双通道，用于对电压和电流进行采样。电流信号可以在外部输出或输入以实现并联功能模式。REF54 为 ADC、DAC 和偏置电压等所有相关元件生成低漂移 4.096V 基准电压。单一基准电压设计有利于长期漂移校准。