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

2.2.7 降低噪声

主要的噪声源为电源。在本设计中，针对外部高压输入，采用了两个 π 型滤波器来降低噪声，如图 2-10 所示。综合考虑尺寸与压降，使用两个 200mΩ 电阻和一个 4.7μF 电容可实现低于 50kHz 的带宽。当使用 47μF 电容时，带宽会降至 5kHz 以下，如图 2-11 所示。

TIDA-010962 HV 输入滤波器图 2-10 HV 输入滤波器
TIDA-010962 高压输入滤波器带宽图 2-11 高压输入滤波器带宽

对于低压电源轨，TPSM63603 电源模块在 1A 电流下的噪声纹波小于 14mV。该模块采用 IBB 拓扑产生 +12V 和 –12V 电源，为所有信号链元件供电。TPSM82912 是一款低噪声、低纹波的降压电源模块，其噪声纹波小于 10μVRMS。该模块可产生 5V 电源，为 DAC 和基准电源供电。TPS7A9401 用作超高电源抑制比 (PSRR) 低压降稳压器 (LDO)，在 1kHz 频率下 PSRR 为 110dB，可产生 3.3V 电源为 ADC 和 DAC 供电。TPS7A2018 同样是一款超低噪声 LDO，在 1kHz 频率下 PSRR 为 95dB，可产生 1.8V 电源为 ADC 内核供电。

OPA593 器件具有最大 120dB 的 PSRR，在 10kHz 频率下仍保持 60dB 以上。其在 1kHz 频率下的输入噪声为 10nV/√Hz，可充分满足低输出噪声的性能要求。此配置可将输出噪声降至最低水平。