AD7418ARM亚德诺ADI芯片渠道-集成电路

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CTR为晶体管输出电流和LED输入电流之比。CTR的特 性不是线性的，因光耦合器而异。如图2所示，光耦合 器CTR值会在整个工作寿命内变化，对设计稳定性提出 挑战。今天设计并测试的光耦合器其初始CTR通常具有 2比1的不确定性，但长期工作在高功率和高密度电源的 高温环境下，几年以后CTR将下降40%。将光耦合器用 作线性器件时，它具有相对较慢的传输特性(小信号带 宽约50 kHz)，因此对电源的环路响应也较慢。对于反激 式拓扑而言，较慢的传输特性可能并不存在任何问题， 因为该拓扑要求针对降低环路带宽而对误差放大器作出 补偿，以便输出稳定。问题在于，随着时间的推移，光 耦合器输出特性的变化可能会迫使设计人员进一步降低 环路响应，以确保环路的稳定性。环路响应较慢的缺点 在于这样做会使瞬态响应性能下降，且负载瞬态之后的 输出电压需较长的时间才能恢复。增加一个较大的输出 电容有助于减少输出电压的下降，但会增加输出响应时 间。这样做会导致电源设计较复杂且较为昂贵；而尺寸 较小、成本较低的解决方案是可以实现的。

将运算放大器插入试验板，然后添加导线和电容，如图1所示。为避免以后出现问题，可能需要在试验板上贴一个小标签，指示哪些电源轨对应5 V、2.5 V和地。导线应利用颜色加以区分：红色为5 V，黑色为2.5 V，绿色为GND。这有助于保持连接的有序性。
接下来，在ADALM1000板和试验板上的端子之间建立5V电源和GND连接。使用跳线为电源轨供电。注意，电源GND端子将是电路接地基准。有了电源连接之后，可能需要使用DMM直接探测IC引脚，确保引脚7为5 V且引脚4为0 V（地）。
注意，使用电压表测量电压之前，必须将ADALM1000插入USB端口。
单位增益放大器（电压跟随器）：
个运算放大器电路很简单（如图2所示）。这称为单位增益缓冲器，有时也称为电压跟随器，它由转换函数VOUT = VIN。 乍一看，它似乎是一个无用的器件，但正如我们稍后将展示的那样，其有用之处在于高输入电阻和低输出电阻。
Figure 2. Unity-gain follower.
图2. 单位增益跟随器
使用试验板和ADALM1000电源，构建图2所示的电路。请注意，此处未明确显示电源连接。任何实际电路中都会进行这些连接（如上一步中所做的那样），因此从这里开始，原理图中没必要显示它们。使用跳线将输入和输出连接到波形发生器输出CA-V和示波器输入CB-H。
通道A电压发生器设置为1.0V小值和4.0V大值（3Vp-p，以2.5V为中心），使用500Hz正弦波。配置示波器，使输入信号迹线显示为CA-V，输出信号迹线显示为CB-V。导出所产生的两个波形图，并将其包含在实验报告中，注意波形参数（峰值和频率的基波时间周期）。你的波形应当确认其为单位增益或电压跟 随器电路的说明。

在图1的建议估计器及所导出的公式中，误差信号Vds_error由 PI补偿器处理，以导出转子的转速，而转子的角度则通过对估计的速度进行积分而算得。其它常见方法用微分法计 算速度，但这会使系统易受噪声影响。Bon-Ho Bae的实验 研究表明，建议估计器能够为应用提供非常准确且可靠的 速度信息。但在零速和低速时，反电动势电压不够高，无 法用于所建议的矢量控制。因此，对于从零速度开始的无 缝操作，估计器利用恒定幅度和预定模式频率来控制电 流。这里，同步坐标系的角度通过对频率进行积分而导出 (初始启动方法)。

若应用要求采用反激式电路以提供**乎寻常的快速瞬态 响应，则可以利用推挽式拓扑配合隔离式误差放大器实 现。推挽式电路如图5所示。图中，两个MOSFET交替 开关，对变压器的两个初级绕组充电，然后两个带二较 管的次级绕组导通，并对输出滤波器电感和电容充电。 推挽拓扑经补偿后较为稳定，并具有快得多的开关频率 和较快的环路响应。与反激式电路相同的隔离式 DC-DC设计示例(5 V输入到5 V输出，1.0 A输出电流)现 用于采用ADuM3190隔离式误差放大器的推挽式电路 中。相比较慢的200 kHz典型反激式设计，推挽式设计具 有1.0 MHz开关频率；因此，与一款光耦合器相比，带宽 较高的ADuM3190显然是较佳选择。输出滤波器电容从 200 μF(典型反激式)下降至仅27 μF(推挽式)，并增加了一 个小型47 μH电感。图6中的波形显示100 mA至900 mA负 载阶跃条件下，集成隔离式误差放大器的推挽式电路响 应时间仅为100 μs，相比典型反激式拓扑的400 μs，速度 提升了4倍。推挽式电路输出电压的改变幅度仅为200 mV， 相比反激式电路的400 mV，其改变幅度减少了一半。使 用速度较快的推挽式拓扑和带宽较高的隔离式误差放大 器，可获得较快的瞬态响应高性能以及较小的输出滤波 器尺寸。
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