MAXREFDES74的雙極性解決方法

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。單極性模式按預期運行;但是，如果J6處于位置1-2，則雙極性模式在啟動時存在潛在的電源排序問題。本應用筆記討論了問題的原因以及使電路板在啟動時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。該參考設計支持采用+15V至+20V直流單電源的單極性和雙極性工作模式。單極性模式按預期運行;但是，如果J6處于位置1-2，則雙極性模式在啟動時存在潛在的電源排序問題。這僅適用于使用100kΩ電阻的R31電路板。

該參考設計使用+15V至+20V單電源、板載變壓器實現(xiàn)電源隔離，并依靠多個穩(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，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捕獲的上電時序。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）。

由于絕對最大電壓在V上設置、感、V輸出1和 V輸出2當正電源首次導通時，MAX664的內(nèi)部元件偏置不正確，使MAX664處于“關斷”狀態(tài)。圖3所示為MAX664的內(nèi)部框圖。當 V設置高于-50mV時，MAX664的SENSE引腳可通過內(nèi)部電阻分壓器設置穩(wěn)壓器輸出電壓，與內(nèi)部-1.3V基準相比。當 V設置降至-50mV以下時，其電壓直接與內(nèi)部-1.3V基準進行比較。由于兩個引腳均在GND以上偏置不當，因此永遠不會產(chǎn)生負輸出軌，并且電路板無法正常工作。

圖3.MAX664的內(nèi)部框圖

解決 方案

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

打開參考設計電源時，讓 J6 連接引腳 2-3 或保持 J6 未連接。斷開MAX664與MAX5318的連接，可正確產(chǎn)生-1.3V電源軌。上電后，開關J6連接1-2，為AVSS提供負電源。該板現(xiàn)已準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試點（最好是TP22）。當J6處于位置1-2時，先打開負電源，然后再打開正電源。

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行更換。將750Ω電阻與原始100kΩ電阻并聯(lián)可得到相同的結果。電路板上有幾個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。

通過切割走線斷開MAX664檢測引腳與MAX5318 AVSS引腳的連接。該解決方案治療了問題的癥狀，但不能解決AVSS上產(chǎn)生的正電壓的根本問題。上電后，仍會產(chǎn)生超過絕對最大電壓的正電壓;但是，斷開 SENSE 可在上電后 700ms 達到正確的電壓電平。圖5顯示了SENSE斷開連接時的上電排序。

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