ZHCABK3 January 2022 TMCS1100 , TMCS1100-Q1 , TMCS1101 , TMCS1101-Q1 , TMCS1107 , TMCS1107-Q1 , TMCS1108 , TMCS1108-Q1

3 接地

TMCS110x 器件系列的一個(gè)關(guān)鍵特性是溫度補(bǔ)償。這讓給定的 TMCS110x 器件能夠在整個(gè)溫度范圍和使用壽命期內(nèi)實(shí)現(xiàn) ±0.5% 的低靈敏度漂移。該補(bǔ)償是通過采用時(shí)鐘的內(nèi)部電路實(shí)現(xiàn)的，其中包含脈沖元件，因此需要設(shè)計(jì)合理的接地路徑。雖然在器件接地與中央系統(tǒng)接地之間采用低電阻路徑通常都是一個(gè)很好的做法，但是數(shù)字時(shí)鐘會(huì)提供動(dòng)態(tài)電流分量，而這可能會(huì)進(jìn)一步影響測(cè)量精度。因此，Equation2 用于估算給定器件接地至系統(tǒng)接地返回路徑上可能觀察到哪種類型的失調(diào)，其中電阻和電感值可以從 TMCS1100 GND 引腳與系統(tǒng)接地之間的層或跡線進(jìn)行量化。

Equation1.

V_{GND 偏移} = I_{Q} R_{跟蹤} + L_{跟蹤} \frac{{Di}_{q}}{dt}

隨著系統(tǒng)接地路徑變得更加復(fù)雜，這些偽影的影響會(huì)隨著器件輸出的偏移和噪聲的增加而變得更加明顯。為了證明這一點(diǎn)，這里使用了長(zhǎng)分立式線圈來代替 TMCS1100EVM 上的接地層，從而模擬模塊 GND 引腳與系統(tǒng) GND 之間的長(zhǎng)跡線。此外，還從 EVM 上移除旁路電容器，以在最壞情況下查看這些偽影對(duì)器件的影響。具有“較差”電感接地路徑的 TMCS1100EVM 顯示了未向器件施加輸入電流時(shí)這種狀態(tài)下 A2 器件型號(hào)的輸出。

圖 3-1 具有“較差”電感接地路徑的 TMCS1100EVM

理想的接地路徑是從器件的 GND 引腳到電路板的系統(tǒng) GND 的直接路徑，并且使用盡可能寬的跡線，以便最大限度地減少兩個(gè)連接點(diǎn)之間的電阻和電感。最好是在 TMCS1100EVM 上使用一個(gè) GND 層。TMCS1100EVM 默認(rèn)“良好”接地路徑顯示了理想接地條件下 A1 型號(hào)的輸出。

圖 3-2 TMCS1100EVM 默認(rèn)“良好”接地路徑

請(qǐng)注意，該器件的“良好”接地仍會(huì)保留反彈偽影。這是正?，F(xiàn)象，因?yàn)橛糜谘a(bǔ)償溫度和生命周期漂移的采樣積分器會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)噪聲，后續(xù)小節(jié)中會(huì)對(duì)此進(jìn)行深入討論。在大多數(shù)設(shè)計(jì)中，并非總是能夠?qū)崿F(xiàn)此上所述的寬接地層，但必須考慮到器件 GND 引腳如何與系統(tǒng)的真實(shí)接地進(jìn)行連接，以獲得最佳性能。