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治之已精,益求其精

AN-0002:ZJA3000在模拟输出模块中的鲁棒性

 

 

ZJA3000不仅精度很高,达到精密运放的业界先进水平,其鲁棒性也很强,使其可以适应各种目标应用(工业、医疗及汽车等)的各种恶劣环境。

ZJA3000用于输出模块的电路及验证

 

当ZJA3000用于输出模块的时候,有一种可能性是外界条件不确定,会因人为或者自然原因导致出现短路的情况。此时,不希望烧毁运放、相关电路甚至整个系统,而是希望放大器可以保护自身和系统。

 

下图一个用于输出模块的典型电路,其特点是:

  •  
    • ·提供高精度的输出;
  •  
  • ·不用担心后续负载,尤其是容性负载,可能引起的振荡;
  •  
  • ·输出电压几乎不受负载的影响。
  •  

模拟输出模块的典型电路

 

电路一般用±15 V供电,但只要在ZJA3000规定的供电电压范围内都是有效的。正常情况下,在输入端IN加入不同电压信号,输出端OUT为与IN一样电压,此时ZJA3000的同相输入端Va电压为INPUT-normal。

 

为验证其鲁棒性,模拟外界短路的情况,将OUT通过导线接地(输出为电压OUT-short),此时观察ZJA3000的同相输入端Va电压INPUT-short。此时需要监控电源 电流(Is, 可以直接从电源显示读数)并保证电源没有处于恒流(CC) 模式,需要同时观察正电源及负电源电流。持续一段时间后将异常短路的条件解除,再检查同相输入端Va的电压。

 

在实验过程中可以看到ZJA3000在正常和异常两种情况下的输出电压如。一旦解除异常短路的情况,输出都能恢复到正常状态。ZJA3000在输出短路情况下的鲁棒性得到充分验证,非常适用于高性能、高可靠性的输出模块。

 

ZJA3000在设计的时候就考虑到了这种需求。另外,ZJA3000还有过温保护(OTP) 功能,在更恶劣的情况下保护自身及系统:当其自身温度超过150 ℃时ZJA3000会输出高阻状态,只有过温的情况解除且芯片温度在130 ℃以下时芯片才会再进入正常工作状态。

 

INPUT-normal (V)

INPUT-short (V)

Voltage Delta (mV)

OUT (mV)

Is (mA) 

2.49582

2.46070

35.1

10

58

4.99505

4.88905

106.0

10

57

7.49508

7.35620

138.9

8

57

9.99492

9.84850

146.4

10

63

12.99790

12.85050

147.4

10

58

-2.49566

-2.48565

-10.0

-11

-50

-4.99476

-4.96345

-31.3

-10

-50

-7.49633

-7.43755

-58.8

-10

-50

-9.99490

-9.93310

-61.8

-7

-50

-12.99710

-12.93500

-62.1

-12

-49

表 1:ZJA3000在输出短路情况下各个节点的测量值

 

实验设定

 
 

ZJA3000系列产品

 

ZJA3000

 

 

 

文件

“File”

 

 

AN-0002ZJA3000在模拟输出模块中的鲁棒性