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0-5V的模拟电压输入来自外部一颗电流侦测芯片,此芯片会根据外部侦测的电流不同而发出0-5V范围之内的模拟电压,
但现在的所使用的MCU的ADC脚耐压为0-3.3V,之前用1%精度电阻分压然后给MCU的ADC,但发现模拟电压到3V后偏移很严重,
为此想加入OP电压跟随器,OP前段输入0-5V模拟电压,单电源5v供电,输出为0-3.3V模拟电压给MCU的ADC脚,
但之前使用的OP甚少,烦请各位前辈指点下,感谢~~~
你的信号频率是多少啊?ADC的采样频率又是多少?如果精度和速度要求都不高的话,可以用一个运放接成反相衰减组态,把5V的信号衰减到3.3V。器件推荐OPA363/4/5/6,LMP7711/5。
反相放大/衰减组态里的电阻会成为前级电路的负载,能不能用这种组态取决于前级电路的驱动能力。现在你直说前级0到5V输出,电路图没有,前级的资料没有,我也不知道能不能用。你可以试着用TINA仿真一下。
你还是没有提供你ADC的采样率和位数,不过无所谓了,OPA36x系列的芯片足够满足你1KHz信号的要求了。
推荐OPA365,初步的驱动电路如图所示。从MLX的手册来看,offset最大有20mV,所以OPA365的offset不构成主要的offset来源(只有0.25mV);同时,MLX的两个输出可以驱动最小5K的电阻,在本电路中已经满足。注意OPA365实际摆幅离地线还有11/2mV,所以增大R3,把输出端的共模稍稍抬一些,使得输出端的差模信号可以达到0~3.3V。
哦,不好意思,没注意你的ADC是0~3.3V的,可以把R2调到5.5K,R3调到17K,则实际输出范围在58mV~3.25mV之间,可以满足你的输入范围要求,同时不会碰到OPA365的最低电压轨。
非常感谢你,这个是差分输出喔,如果只是采用A_out的话,可行呢?因为差分输出的话,如果是6个通道侦测,就得有vcc gnd ao co4条线*6,24条线拉出呢,所以想只用A_out的模拟信号,非常感谢你,没有用过OP,在TI社区能有这样的导师,很欣慰~~~
可是这种搬直流的电路一般都要有个直流基准啊,幸好MLX有个输出直流电压可用,不然会更麻烦。你要是精度要求不高,那可以从一路MLX拉过来给两到三路A_out用,但是注意从一路CO_out看过去,电阻只有22K,而CO_out最高就只能挂5K电阻,留点余量,最多一个CO_out给三路用。这样可以从CO_out上省3到4根线。再者OPA365有双通道版本OPA2365,这样你6通道应用时只需要3片,省3根电源线和3根地线。
建议你先用OPA2365节省电源线和地线,如果条件允许,最好别打CO_out的主意。
thanks Decapton,MLX来自一个PCB,OP和ADC在另外一个PCB,这样设计是为了有OP和ADC的PCB外部挂多个不同的但同性质的侦测设备,比如MLX是为了侦测电流,其他的可能是侦测温度,送出的都是0-5V的模拟信号,经OP缓冲给ADC,加OP是因为外部侦测的设备基本是5V供电的,送出的是0-5v的模拟信号,而ADC是3.3v.如果在同一片的PCB上就可以省电源线和地线了~~~外挂的多个类似于MLX的都是独立的,比如侦测6路,就得用6颗MLX的~~~非常感谢你~~
那可以试试用ADC板上的电源,用这个电源分出来一个直流电压给OP用。这个直流电压的值你可以调整,来满足输出0~3.3V的输出范围。这样会引入额外的offset和噪声,不过你的应用只有12位精度,噪声这部分问题不大,offset部分前端的传感器都有最大20mV了,电阻分压引入的应该不会这么大,所以也应该能容忍。不过看上去你ADC板上的电源应该是专门给MCU供电的?如果是这样,注意在电阻分压点加滤波电容到地,滤一下数字电源上的毛刺。如果ADC板上有比较干净的,专门给模拟电路供电的电源,那优先考虑拉这个电源做分压。
原本设计是想给OP用独立供电的,之前MCU的ADC没加入使用,现在使用ADC,ADC的控制部分的电源VDDA VSSA会跟MCU的3.3隔离开的,再请教下这个OP使用的5V,以及CO_out的5V/2也有必要做独立电源吗?thanks~~
不用做独立电源,一个5V LDO直接给OP,ADC供电,同时分压分出来一个2V接到运放的正端就行。现在你既然不用CO_out那根线了,那么只需要用电阻分压把电源分出来一个2V给运放用就行了。详见之前附件的电路图。
非常感谢,再请教个额外的话题,就是在什么情况下,必须得做独立电源供电了?之前我做过一个音频电路是必须的,后来请教一位师兄,他说功耗大的才有必要用独立电源~~
你要是对精度要求不高,MCU里的ADC只有10位8位就够用,那把给MCU的电源拉到运放上问题也不大。如果精度要求高,比如要求做到14位或以上,则需要额外的LDO供电,保证噪声敏感的模拟电路不被电源噪声干扰。你的应用里用一个LDO给所有运放,ADC以及电阻分压应该够了。不过一个5V的LDO需要高一点的输入电压供电,你可能要有个6V或以上的电源输入给LDO。
Hi Decapton,再请教个问题,OP和ADC的电压是否要一致?此外-INA通过8.5K电阻输入,同时5.5k接VoutA的反馈网络,这个值怎么算出来的呢?我在spec没找到~~烦请指导下,还有VoutA的输出有RC网络,这个RC是可以任意配置的吧?比如100ohm和1nf?还是有相关公式呢?烦请不吝分享~~感谢~~~