TIDA-010962

Automated test equipment (ATE) 80V discrete floating VI reference design

TIDA-010962

設計檔案

概覽

This reference design presents a four-quadrant discrete floating Voltage and Current (VI) design. Voltage output supports ±40V and 0V to 80V ranges, with three current ranges of 500mA, 10mA, and 10μA. The design operates on force voltage (FV), force current (FI), Buffer, and Gang mode with analog feedback loop. With 20-bit force digital-to- analog converter (DAC) and 18-bit, 2-channel analog- to-digital converter (ADC) and precision signal chain, the reference design achieves 0.01% accuracy for controlling and measuring after calibration.

特點
  • Supports FV, FI, ganging, buffer output, and stack-up
  • Force DAC: 20 bit, up to 1Msps. Sensing ADC: 18 bit, up to 5Msps. Clamp DAC: 15 bit for ±40V, 16 bit for 0V to 80V
  • Voltage output range: 0V to 80V, ±40V. Current range: 10μA,10mA, 500mA
  • Voltage output accuracy: < 25ppm of full scale (FS) at constant voltage (CV), ±40V range, room temperature
  • Current output accuracy: < 30ppm of FS at constant current (CC), ±500mA, room temperature
  • Rising time: About 50μs (from –40V to +40V) at open load, ±40V range, 500mA. Settling time: About 20μs (open to full load or reverse)
  • Support capacitance load: > 100μF
  • Small size: low-voltage signal chain 32mm × 32mm, high-voltage output 20mm × 40mm
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已開發完全組裝的電路板,僅供測試與性能驗證,且為非賣品。

設計檔案與產品

設計檔案

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TIDUFH2.PDF (4173 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

SLURBB1.PDF (880 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

SLVRC08.PDF (179 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

SLURBB3.ZIP (11448 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

SLVC945.ZIP (5927 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

SLURBB2.PDF (14703 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

SLVRC07.PDF (1831 KB)

設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

設計與潛在替代方案中包括 TI 產品。

精密運算放大器 (Vos < 1mV)

OPA4187零漂移 (10µV、0.001µV/C˚)、可搭配多工器使用、低功率、RRO、CMOS 四精度運算放大器 (四通道)

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匹配薄膜電阻器

RES11A具備 1kΩ 固定輸入的低雜訊匹配薄膜電阻分壓器網路

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精密運算放大器 (Vos < 1mV)

OPA2182具有業界最低漂移 (最大 0.012uV/°C) 的 5.7nV/rtHz、可搭配多工器使用的 36V 運算放大器

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電源模組 (整合式電感器)

TPSM82912具有整合式鐵氧體磁珠濾波器補償的 17-V、2-A 低雜訊和低漣波降壓模組

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I2C 與 SPI 通用 I/O (GPIO)

TCAL9539具有中斷、重設和快捷 I/O 配置的 16 位元低電壓、I²C 匯流排與 SMBus I/O 擴展器

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TPS7A20具有高 PSRR 的 300mA 超低雜訊低 IQ 低壓差 (LDO) 線性穩壓器

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精密運算放大器 (Vos < 1mV)

OPA397單路,低偏移 (60 µV),低雜訊,低偏壓電流 RRIO e-trim™ 運算放大器

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功率運算放大器

OPA596採用小型封裝的 85V 高速度 (100V/μs) 功率 (400µA) 比精密運算放大器

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功率運算放大器

OPA454高電壓 (100 V) 和高電流 (50 mA) 運算放大器,g=1 穩定

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類比與精密開關與多工器

TMUX6221具 1.8V 邏輯 (高電位作動) 的 36-V、閂鎖耐受、1:1 (SPST) 2 通道精密開關

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即時數位電源 MCU

TMS320F280039C搭配 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位元 MCU 120-MHz 384-KB 閃存記憶體、FPU、TMU

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可編程與可變增益放大器 (PGA 與 VGA)

PGA849低雜訊高頻寬精密可編程增益放大器

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精密運算放大器 (Vos < 1mV)

OPA59385-V、100-µV、高頻寬 (10 MHz)、高輸出電流 (250 mA) 精密運算放大器

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精密 DAC (≤10 MSPS)

DAC80502雙通道、1-LSB INL、16 位元、SPI 電壓輸出數位轉類比轉換器 (DAC)

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類比與精密開關與多工器

TMUX6219具 1.8-V 邏輯控制的 36-V 低 Ron 2:1 單通道多工器

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類比與精密開關與多工器

TMUX6236具備閂鎖耐受及 1.8V 邏輯的 36V、低 RON、2:1 (SPDT) 雙通道精密開關

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TPS7A941-A、超低雜訊、超高 PSRR、射頻電壓穩壓器

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類比與精密開關與多工器

TMUX6212具 1.8-V 邏輯控制的 36-V 低 RON、1:1、4 通道、多工器

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類比與精密開關與多工器

TMUX6234具有閂鎖耐受及 1.8-V 邏輯的 36-V、低 RON、2:1(SPDT) 四通道精密開關

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差分放大器

INA592高精密 (40-μV 偏移)、2-MHz、88-dB CMRR、低功耗、e-trim™ 差分放大器

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電源模組 (整合式電感器)

TPSM63603高密度、3-V 至 36-V 輸入、1-V 至 16-V 輸出、3-A 電源模組

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比較器

TLV187240V 分離電源接地感測比較器

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全差分放大器

THS4552雙通道、低雜訊、精密、150-MHz、全差分放大器

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串聯電壓參考

REF540.8ppm/°C 漂移 (最大)、0.11 ppmp-p 1/f 雜訊、380 μA 電流精密電壓參考

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精密 DAC (≤10 MSPS)

DAC11001B具有超低雜訊、低突波和優異 THD 性能的高階、20 位元、單調 DAC

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精密運算放大器 (Vos < 1mV)

OPA182最高精密度、36-V、5-MHz、單路、低雜訊、零漂移、可搭配多工器使用的放大器

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* 設計指南 Automated Test Equipment (ATE) 80V Discrete Floating VI Reference Design PDF | HTML 2026/3/17

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