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固态电压基准4910维修案例

时间:2012-10-09  来源:38hot  作者:lymex

 故障定位

接下来,就要找出这路温度系数大的原因了。看电路,这是个双闭环的,U111负责把基准的7.23V用常规的电阻分压法(R122/R124)升压成10V(O点),取得良好的噪音和动态特性。然后该电压经过PWM电路分压成Vp后(B点),通过U109进行对比,使得任何不同于Vref的偏差都会得到纠正。通过R112和C113的积分作用,PWM的噪音得到有效的抑制。
R111和R113对辅PWM进行分压,弱化了65536倍(2的16次方),是微调用的(最弱的2个旋钮),由于U109/LTC1052的Ib非常小,C113的漏电也可以认为不存在,因此这个对比就是B点与基准点Vref之间进行的。也由于U109/LTC1052的增益非常高(>=120dB),因此只要对比的输入有少许偏差(例如1uV),就会让输出有足够的电压(>=1V)来改变O点,从而通过反馈让B点与Vref相同,从而达到输出仅与PWM分压比相关的目标。

 接下来,测试基准的Vref=7.23V,这样就可以判断是基准的问题,还是后续电路的问题。测试了20多个小时的曲线如下:

 显然,基准是稳定的,不随温度而变化,问题出在后面。
本着先易后难的原则,先怀疑U109和U112相关的模拟电路。
从A点断开,这样数字电路形成开环,PWM及U109相关电路将不起作用,再次测试24小时,结果正常。开环的10V由于只用了两个1%的金属膜电阻(R122/R124)进行升压,具有+11ppm/K的温度系数,已经很不错了。这样级别的温度系数,或者有类似级别的老化因素,只要闭环了,都可以由PWM部分纠正过来。

 

 
然后接上A,改测PWM的输出,也就是B点的电压,测试了12小时:

 
B点的曲线和其它7V一样,也是按照每格1ppm来转换的。尽管能看出B点的电压噪音较大(PWM的特点),但结果是稳定的、不随温度而变化的。
至此,可以确信是主PWM的问题。
原因很简单,正常的PWM会从O点以不变的比例分压成B点电压,而现在O随温度而变、B不变,说明PWM分压比在变。
换句话说,PWM的分压比若出了问题,影响的就是O点的输出,而不会影响B点。
B点稳定,也同时说明U109相关的电路是没有问题的。

 

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