MAXREFDES74#支持單極性和雙極性工作模式，采用+15V至+20V直流單電源供電。單極性模式按預(yù)期運(yùn)行;但是，如果J6處于位置1-2，則雙極性模式在啟動(dòng)時(shí)存在潛在的電源排序問(wèn)題。本應(yīng)用筆記討論了問(wèn)題的原因以及使電路板在啟動(dòng)時(shí)正常工作的幾種解決方法。

介紹

MAXREFDES74#是一款高速、18位精密數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，內(nèi)置MAX11156 ADC和MAX5318 DAC。該參考設(shè)計(jì)支持采用+15V至+20V直流單電源的單極性和雙極性工作模式。單極性模式按預(yù)期運(yùn)行;但是，如果J6處于位置1-2，則雙極性模式在啟動(dòng)時(shí)存在潛在的電源排序問(wèn)題。這僅適用于使用100kΩ電阻的R31電路板。

該參考設(shè)計(jì)使用+15V至+20V單電源、板載變壓器實(shí)現(xiàn)電源隔離，并依靠多個(gè)穩(wěn)壓器產(chǎn)生電路板工作所需的電源軌。工作在雙極性模式時(shí)，J6將MAX664穩(wěn)壓器輸出連接至MAX5318的AVSS。圖1給出了MAX5318和MAX664之間的連接以及每個(gè)芯片的電源框圖。

圖1.用于DAC AVSS生成的MAXREFDES74#原理圖。

在MAXREFDES74#上，MAX5318的+5V電源始終先于-1.3V電源上電。在MAX664能夠提供穩(wěn)壓輸出之前，MAX5318的AVSS引腳上會(huì)出現(xiàn)~0.65V電壓。根據(jù)原理圖連接，此正電壓出現(xiàn)在 V 上輸出1/ 5輸出2/ 5設(shè)置和MAX664上的SENSE引腳，使這些引腳高于MAX664數(shù)據(jù)資料中規(guī)定的絕對(duì)最大值+0.3V。圖2顯示了示波器在雙極性操作條件下的上電時(shí)捕獲的上電時(shí)序。正電源軌首先上電，使MAX5318的AVSS上出現(xiàn)正電壓。

圖2.MAX5318雙極性上電序列通道1 = AVDD （TP11）， 通道2 = AVSS （TP14）， 通道3 = MAX664 V輸出1V輸出2（J6）。

由于絕對(duì)最大電壓在V上設(shè)置、感、V輸出1和 V輸出2當(dāng)正電源首次導(dǎo)通時(shí)，MAX664的內(nèi)部元件偏置不正確，使MAX664處于“關(guān)斷”狀態(tài)。圖3所示為MAX664的內(nèi)部框圖。當(dāng) V設(shè)置高于-50mV時(shí)，MAX664的SENSE引腳可通過(guò)內(nèi)部電阻分壓器設(shè)置穩(wěn)壓器輸出電壓，與內(nèi)部-1.3V基準(zhǔn)相比。當(dāng) V設(shè)置降至-50mV以下時(shí)，其電壓直接與內(nèi)部-1.3V基準(zhǔn)進(jìn)行比較。由于兩個(gè)引腳均在GND以上偏置不當(dāng)，因此永遠(yuǎn)不會(huì)產(chǎn)生負(fù)輸出軌，并且電路板無(wú)法正常工作。

圖3.MAX664的內(nèi)部框圖

解決 方案

在雙極性模式下工作MAXREFDES74#時(shí)，有幾種復(fù)雜程度不同的解決方案可以糾正電源問(wèn)題：

打開(kāi)參考設(shè)計(jì)電源時(shí)，讓 J6 連接引腳 2-3 或保持 J6 未連接。斷開(kāi)MAX664與MAX5318的連接，可正確產(chǎn)生-1.3V電源軌。上電后，開(kāi)關(guān)J6連接1-2，為AVSS提供負(fù)電源。該板現(xiàn)已準(zhǔn)備好在雙極性操作中工作。

旁路+15V至+20V直流單路輸入，使用雙電源。將 +15V 連接到 TP9，J17 位于位置 1-2。將 -15V 連接到 TP23，J24 位于位置 3-4。將電源接地連接到電路板上的任何模擬接地測(cè)試點(diǎn)（最好是TP22）。當(dāng)J6處于位置1-2時(shí)，先打開(kāi)負(fù)電源，然后再打開(kāi)正電源。

最好的解決方案是用750Ω電阻代替R31。更換電阻器可獲得正確的電壓軌~14ms，在向電路板施加電源后。圖4顯示了使用770Ω電阻的啟動(dòng)序列的示波器捕獲。R31 的小封裝使其難以在不損壞電路板的情況下進(jìn)行更換。將750Ω電阻與原始100kΩ電阻并聯(lián)可得到相同的結(jié)果。電路板上有幾個(gè)地方可以插入額外的電阻。最容易插入電阻器的地方是PCB底部的J6.2和J6.3之間。

通過(guò)切割走線(xiàn)斷開(kāi)MAX664檢測(cè)引腳與MAX5318 AVSS引腳的連接。該解決方案治療了問(wèn)題的癥狀，但不能解決AVSS上產(chǎn)生的正電壓的根本問(wèn)題。上電后，仍會(huì)產(chǎn)生超過(guò)絕對(duì)最大電壓的正電壓;但是，斷開(kāi) SENSE 可在上電后 700ms 達(dá)到正確的電壓電平。圖5顯示了SENSE斷開(kāi)連接時(shí)的上電排序。

圖5.MAX5318校正上電順序通道1 = AVDD （TP11）， 通道2 = AVSS （TP14）， 通道3 = MAX664 V輸出1/V輸出2（J6）。

審核編輯：郭婷