TLV2333: 在使用TLV2333做为采集4-20mA和0-5V信号时遇到的问题

Part Number: TLV2333

总体描述:

我需要同时采集工业传感器4-20mA和0-5V的信号,两种信号在同一个端口输入共用一个电路,运放采用TLV2333单电源5V供电,单片机ADC参考电压为5V。 原本是将运放作为跟随器使用的,也就是说0-5V信号直接送给运放跟随器输出,4-20mA信号经过R4转换为电压送给运放跟随器输出。但是我使用TINA仿真发现当运放输入为5V的时候输出不了5V最高只能输出4.95V,当输入信号为0V的时候输出是39mV,然后为了解决输出不了5V的问题我将输入的电压经过R2电阻分压后送给运放进行2倍放大,这样最高电压为4.918V,运放可以正常输出。但是输出不了0V的问题现在还没有解决,我看了TVL2333的手册中有关于这个问题的解决办法就是将一个比运算放大器负电源负性更大的电源通过一个电阻连接到输出端,但是我仿真发现没有丝毫改变。所以我对此方案有几个问题想请求你们的帮忙

希望能够得到帮助的问题:

1;这个运放不是轨到轨输入输出吗,为何仿真发现这个电路输出不了5V和0V,如果我在单电源供电的情况下想要实现输出0V和5V有什么办法?

(下图输出电压计算公式为Vin*6k/(6k+6.2k)*2,所以输出的最高电压是正确的,但是输入最低0V时输出确是29.63mV,这是无法接受的)

2;我根据TLV233手册中所给的办法,将一个负0.2V电源通过一个20K电阻连接到输出端,为何没有作用呢?

3;假设电阻R4,R3,R2精度为0.1%,单片机5V供电,单片机ADC参考电压用了精度为0.1%的5V输出专用电压基准芯片,单片机ADC12位SAR型采样速度为1MSPS。在这种情况下这个方案的最终精度是多少?

4;我在做使用TINA做瞬时现象时,信号源应该怎么设置呢,我发现信号源的设置中“DC电平”和“振幅”不同的设置结果也会不同。我理解的是“DC电平”是用来做直流传输特性的,信号编辑器里的振幅是用来做瞬时现象的,是这样的吗

5;TINA如何做输入输出阻抗传真呢?如果我要仿真输出阻抗,是不是在输出端和GND之间连接一个欧姆表就可以了呢?还是需要在输出端串联一个安培表然后对地再连接一个伏特表,最后用伏特表的数据除以安培表的数据到输出阻抗?

6;另外这个方案其它方面有什么妥之处吗,也希望能够指点出来

以上问题非常希望能够得到你们的帮助,

  • 1.任何运放都是有Voltage output swing from rail 这个参数,轨对轨运放只是比较小。该运放是70mV.

    2.可以使用-5V试一下。但是如果您由负电源,尝试运放直接用-0.2V供电问题就解决的。

    3.精度问题可以使用均方根评估。

    4.振幅就是输入信号的峰值。

    5.用电压+电流表

    6.5V是达不到的。 您有条件可以使用-0.2V和5.2V的电源实现0~5V输出。或者选择其他更宽电源轨的运放和电源。