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pga112中的RA怎么选

Taizhong Liu
Prodigy 145 points
Other Parts Discussed in Thread: PGA112, REF3112, REF3212

大家好：

我最近在用PGA112,有两路信号需要送到pga112,两路信号都是双极的，大约都是+/-100mv的信号，正在参考pga112技术手册图77中Ch0的接法连接，就是两路信号分别通过两个CA,连到Ch0和Ch1. 希望从pga出来的信号是以1.65V为中心的，便于MCU的ADC采样。 啰嗦一点，把事情说清楚。

Vin0(+/-100mv)---Ca0---CH0, Ca0同时通过Ra0连接到pga的Vref

Vin1(+/-100mv)---Ca1---CH1,Ca1同时通过Ra1连接到pga的Vref

现在有两个问题向大家请教：

一：图77中的Ra该怎么取值？

图77下方，有表12告诉大家该怎么取Ra的值，可是我的应用与图77不一样，数据手册上的建议不能用。

从图77看，进Ch0的信号是2.5+/-0.1V，Vref的信号是2.5V,这是否意味着Ra=0?

二：两通道是否会串扰

Ch0通过Ra0与pga的Vref连通，Ch1通过Ra1与pga的Vref连通。这样的话，Ch0,Ch1是否会串扰？

 

谢谢！

 

 

 

  • 0
    TI__Prodigy 320 points

    对于第一个问题，从您的描述中了解到电路选择交流耦合后偏置到Vref上，表12中Ra的值是大信号通过分压偏置网络的直流耦合电路中的参数，所以表12并不适用于交流耦合。对于你的电路，Ra的选择，由于它是偏置电阻，起了保护和提供驱动能力的作用，值越大所能提供的偏置驱动能力越小，引入的噪声也越大，并且由于漏电流引起的偏置误差也越大，而为了保护芯片通常选择Ra>(Vref/Imax)=1.65V/10mA=165ohm。所以这个电阻值大于165欧姆都能起到保护作用，所以在你的电路中，Ra选择1K欧姆是比较合适的。

    对于第二个问题，这两个通道间是否会通过Vref串扰，依赖于Vref这个基准源的驱动能力和输出阻抗。如果Vref的驱动能力足够大，并且阻抗非常小，那么Vref非常稳定，通道间是不会串扰的。如果Vref的驱动能力不够、输出阻抗也大，CH0/CH1的信号会引起Vref的波动，从而串扰到相邻通道。

    需要注意，使用交流耦合的时候需要信号频率最好不要太低、如果信号频率太低、就需要较大的耦合电容，大电容会引入相位误差并且降低精度。你需要偏置到1.65V，那么需要把Vref接到1.65V上，这个基准电压可以通过电压分压后再使用精密运放进行缓冲输出提供，也可以选择集成的1.25V基准如REF3112，REF3212等。

  • 0 回复 Bryan Zhao
    Prodigy 145 points

    Bryan,您好！

    很高兴收到您的回答，我想我基本知道该怎么改了，谢谢！

    这个问题困扰我两个月了，上一次做的直流耦合，Vin0=（1.65V+/-信号），Vref=1.65V，但因为Vin0,Vref的1.65V与实际电路中的1.65V有差别，当我选择放大倍数为32倍的时候，pga出来的信号有一个通道的中心值只有0.32V，这就是我写这个帖子的原因。

    很感谢您的回复，在4-8周内，等我的新板子做好了，把结果再公布一下。

    昨天在写中文帖子的同时，也同时写了个英文的帖子，有人也回了信，我觉得他/她的思路也是可以参考的。现在粘贴在此，也供您参考。

    很感谢并周末愉快！

    刘

    Figure 77 in the PGA112 datasheet shows two different approaches to scale a bipolar input signal to a useable voltage range for the PGA112, Vin0 is AC-coupled through the capacitor while Vin1 is DC-coupled. In the AC coupled application (Vin0) the capacitor and the resistor RA form a high-pass filter with a corner frequency at 1/ (2*pi*R*C) therefore the value of RA is determined by the necessary low-frequency response and the value of the input capacitor. As you noticed in the figure, there is no DC voltage drop across resistor RA, this is because the input impedance of the PGA112 is very high (10 Gigaohms typ) and so very little current flows through this resistor, producing negligible voltage drop. This DOES NOT mean that RA is 0 ohm, in fact making RA a small resistance will create a very high corner frequency as shown in the previous equation.

    As for your second question, the amount of disturbance between the two channels depends on the output impedance of your voltage reference (should be very low) as well as the common-mode rejection ratio of the input amplifier (usually very high). Because a good DC voltage reference will have a very low output impedance I would not expect much disturbance between the channels however, as frequency increases inter-channel crosstalk will increase.

    John Caldwell

    Analog Applications Engineer

    PA Linear Apps

  • 0 回复 Taizhong Liu
    TI__Prodigy 320 points

    不客气。您在交流耦合选择Ra的时候还需要考虑电容和Ra构成的高通滤波效应。祝板子测试一切顺利。

  • 0 回复 Bryan Zhao
    Prodigy 145 points

    啊！谢谢！

    是的，我要考虑这个因素。

    在论坛上把这些问题了解清楚后，我的方向更清楚了。

  • 0 回复 Taizhong Liu
    Prodigy 145 points

    大家好：

    新板子今天做好了，简单测试了一下。

    初步结论：pga112的放大倍数不能调整，信号通道不能选择

    背景：我用C2000的28027驱动SPI，今天拿到的板我叫它A3吧，两路模拟信号是通过AC耦合进pga112的；2月初的板我叫它A2吧，是DC耦合进pga112的。开发板是淘宝上找的不知名品牌的28027开发板。

    在2月初的时候，A2的缺点就像本帖开始的时候说的那样，模拟信号的中心值与pga的Vref可能存在偏差，这种偏差可以被pga112放大，造成pga112出来的信号在大放大倍数的时候严重偏离28027 ADC采样的中心值。

    今天的实验过程：

    1.基本检测A3没有焊错

    2.用28027驱动A3的SPI（放大倍数选8，两个通道轮流采样）,结果是信号放大倍数是1倍，放大倍数无法调整，通道只能选择Ch0,我觉得pga112一直工作在缺省设置状态

    3.用28027驱动A2的SPI,程序没有改变，能选择通道，放大倍数也是8倍，就是pga112的放大倍数可调，通道可选。

    4.将A2,A3两块板的pga112互换

    5.用28027驱动A3（拟定放大倍数8，通道轮流），结果放大倍数为1，通道一直是Ch0

    6.用28027驱动A2(程序都不变，放大倍数8，通道轮流），放大倍数也是1，通道只能是Ch0.

    初步分析：

    28027的程序是模仿TI的例程（spi-loopback)，而且这个程序驱动A2是可以的，因此，程序应该没有太大问题，用示波器看，信号也都接到了pga112端口，程序问题应该不大的，或者只是有些不明所以的瑕疵。

    2月份的时候，类似的事情也发生过，当时的pga112是中关村买的，后来换了e络盟买的pga112就好了。

    今天A3的板子也是e络盟买的。

    我想：现在的一个办法就是再买几个pga112从新焊上试一试，不过这个办法是不是有些盲目，我在想，是不是pga112的焊接要很小心才行呢？是不是焊接过程中把pga112给烧了？但如果芯片给烧了的话，为什么我还能通过pga112采集到原始信号呢？

    各位大侠有什么看法？

    谢谢！

  • 0 回复 Taizhong Liu
    Prodigy 145 points

    大家好：

    最近两天板子又调了一下，发现问题与“shut down"模式有关。

    本来pga112只有软件”shut down",我没有主动设置“shut down',而且TI的技术手册说可以写“E100H"或者”有效spi写“，我就没有往shut down方面想。

    TI的技术工程师提醒我考虑一下shut down,在试过多种硬件错误的可能后，我试着写E100H去disable shut down,结果奏效了，pga在经过最初几个糟糕的回合后，工作正常了。

    不过如果将来有人碰到和我类似的问题，请大家在写spidata之后，最好等待一段时间，因为spi是慢速的。我今天下午就碰到了这样的问题，换了一个场景后，pga又不工作了，或者有时不工作，有时工作，我后来在写spidata之后空循环了一阵，效果就强很多了（这个问题现在只能说大致解决了，今天下午的实验有些匆忙，偶尔有pga还是只工作于shut down模式的时候，具体原因因为做的实验太少而无法判断）。

    Bryan的建议是很有效的，我现在从pga出来的信号中心值是1.65V了，与放大倍数无关。

    谢谢Bryan!