JAJSWS7A June 2025 – September 2025 XTR200
PRODUCTION DATA
XTR200 は、電圧や電流の伝送以外にもさまざまな用途で使用できます。電源および出力電流の広い範囲、高い出力インピーダンス、優れた集積度により、このデバイスはサーバー電源アプリケーションのセンサー励起や電流モニタリングに最適です。
測温抵抗体(RTD)は、抵抗値を変化によって温度を測定するセンサーです。RTD は通常、定電流源を使用してバイアスされ、温度によって変化するセンサー両端の電圧を測定します。図 7-10に、XTR200 を電流源とした 2 線式レシオメトリック RTD 測定システムを示します。XTR200 によって生成される励起電流、IEXC は、RTD と基準レジスターの RREF を流れ、ADC の基準電圧を生成します。
図 7-11 に、導線抵抗を相殺するための 3 線式 RTD 測定機能を示します。2 つの XTR200 に 1 つの入力電圧源を使用し、RSET 抵抗を揃えることで、2つの励起電流間を良好に一致させることができます。
統合型電子圧電性(IEPE)加速度計などの一部のセンサーは、2mA から 20mA の DC 定電流源から電力を供給され、一般的なコンプライアンス電圧は 24V です。図 7-12に、XTR200 を低コスト DAC と組み合わせて、IEPE センサー用に調整可能な 2mA から 20mA の電流源を形成する例を示します。XTR200 のエラーフラグピンは、断線故障状態を示すために使用することができます。
通常、ブリッジセンサーは励起電圧で規定されますが、電流源を使用してブリッジを励起することで、センサーの直線性を向上させることができます。ただし、低インピーダンスブリッジでは、十分な感度を得るために数ミリアンペアの励起電流が必要になることがあり、これは、ADC 内蔵の電流源からの供給を上回ります。図 7-13 で、XTR200 は 7.18mA を 350Ω ブリッジに供給し、ADS1220 ADC を使用したレシオメトリック測定のために、ブリッジ両端に 2.51V を生成します。
M-CRPS 仕様では、サーバー電源に 12V バス用の電流モニター(Imon)出力が必要です。Imon 出力は、定格出力電流の 0 ~ 200% を示す、12V バスに流れる電流の 10μA/A または 0 –2mA の比率で縮小した複製を生成します。図 7-14 に、INA241A5 電流シャントモニターアンプと XTR200 を使用した Imon 機能の実装例を示します。INA241A5 は 0V ~ 2V の電圧を出力します。これは 100μΩ のシャント抵抗を流れる 0 ~ 100A に対応します。INA241A5 の出力には、帯域幅を制限するための RFILT と CFILT で構成されるオプションのローパスフィルタを示します。
XTR200 は、INA241A5 の 0V ~ 2V 出力を、2 つの 20kΩ RSET 抵抗に応じた伝達関数で出力電流に変換します。NMOS ゲートがローの場合、XTR200 は 12V バスに流れる電流 1 アンペアあたり 10μA を出力します。NMOS ゲートがハイの場合、2 つの 20kΩ 抵抗が並列に接続され、伝達関数は 0 ~ 2mA(定格出力電流の 0 ~ 200% に相当)となります。
ダイオード D1 とオペアンプ U3 はクランプ回路を形成し、ダイオード D2 の電圧降下を考慮した場合、出力電圧を 3.3V にクランプします。ダイオード D2 は、複数の Imon 信号を並列に接続したシステムで逆電流が流れるのを防止します。85°C で、リーク電流 500nA 未満という要件を満たすため、D2 は低リークダイオードにする必要があります。
Q1、Q2、R2、R3 は、従来の電源との下位互換性に必要な「プレゼンス」機能を実装しています。標準ドキュメントでは、MMBFJ177L などの Q1 に低リーク PJFET を推奨しています。