MAXREFDES74的双极性解决方法

MAXREFDES74#支持单极性和双极性工作模式，采用+15V至+20V直流单电源供电。单极性模式按预期运行;但是，如果J6处于位置1-2，则双极性模式在启动时存在潜在的电源排序问题。本应用笔记讨论了问题的原因以及使电路板在启动时正常工作的几种解决方法。

介绍

MAXREFDES74#是一款高速、18位精密数据采集系统，内置MAX11156 ADC和MAX5318 DAC。该参考设计支持采用+15V至+20V直流单电源的单极性和双极性工作模式。单极性模式按预期运行;但是，如果J6处于位置1-2，则双极性模式在启动时存在潜在的电源排序问题。这仅适用于使用100kΩ电阻的R31电路板。

该参考设计使用+15V至+20V单电源、板载变压器实现电源隔离，并依靠多个稳压器产生电路板工作所需的电源轨。工作在双极性模式时，J6将MAX664稳压器输出连接至MAX5318的AVSS。图1给出了MAX5318和MAX664之间的连接以及每个芯片的电源框图。

图1.用于DAC AVSS生成的MAXREFDES74#原理图。

在MAXREFDES74#上，MAX5318的+5V电源始终先于-1.3V电源上电。在MAX664能够提供稳压输出之前，MAX5318的AVSS引脚上会出现~0.65V电压。根据原理图连接，此正电压出现在 V 上输出1/ 5输出2/ 5设置和MAX664上的SENSE引脚，使这些引脚高于MAX664数据资料中规定的绝对最大值+0.3V。图2显示了示波器在双极性操作条件下的上电时捕获的上电时序。正电源轨首先上电，使MAX5318的AVSS上出现正电压。

图2.MAX5318双极性上电序列通道1 = AVDD （TP11）， 通道2 = AVSS （TP14）， 通道3 = MAX664 V输出1V输出2（J6）。

由于绝对最大电压在V上设置、感、V输出1和 V输出2当正电源首次导通时，MAX664的内部元件偏置不正确，使MAX664处于“关断”状态。图3所示为MAX664的内部框图。当 V设置高于-50mV时，MAX664的SENSE引脚可通过内部电阻分压器设置稳压器输出电压，与内部-1.3V基准相比。当 V设置降至-50mV以下时，其电压直接与内部-1.3V基准进行比较。由于两个引脚均在GND以上偏置不当，因此永远不会产生负输出轨，并且电路板无法正常工作。

图3.MAX664的内部框图

解决 方案

在双极性模式下工作MAXREFDES74#时，有几种复杂程度不同的解决方案可以纠正电源问题：

打开参考设计电源时，让 J6 连接引脚 2-3 或保持 J6 未连接。断开MAX664与MAX5318的连接，可正确产生-1.3V电源轨。上电后，开关J6连接1-2，为AVSS提供负电源。该板现已准备好在双极性操作中工作。

旁路+15V至+20V直流单路输入，使用双电源。将 +15V 连接到 TP9，J17 位于位置 1-2。将 -15V 连接到 TP23，J24 位于位置 3-4。将电源接地连接到电路板上的任何模拟接地测试点（最好是TP22）。当J6处于位置1-2时，先打开负电源，然后再打开正电源。

最好的解决方案是用750Ω电阻代替R31。更换电阻器可获得正确的电压轨~14ms，在向电路板施加电源后。图4显示了使用770Ω电阻的启动序列的示波器捕获。R31 的小封装使其难以在不损坏电路板的情况下进行更换。将750Ω电阻与原始100kΩ电阻并联可得到相同的结果。电路板上有几个地方可以插入额外的电阻。最容易插入电阻器的地方是PCB底部的J6.2和J6.3之间。

通过切割走线断开MAX664检测引脚与MAX5318 AVSS引脚的连接。该解决方案治疗了问题的症状，但不能解决AVSS上产生的正电压的根本问题。上电后，仍会产生超过绝对最大电压的正电压;但是，断开 SENSE 可在上电后 700ms 达到正确的电压电平。图5显示了SENSE断开连接时的上电排序。

图5.MAX5318校正上电顺序通道1 = AVDD （TP11）， 通道2 = AVSS （TP14）， 通道3 = MAX664 V输出1/V输出2（J6）。

审核编辑：郭婷