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THS4531: 噪聲與驅動頻寬問題

Li Robert
Intellectual 540 points
Part Number: THS4531
Other Parts Discussed in Thread: THS4561, THS4551, THS4535

您好，我使用TH4531給F28384D作為ADC的差動輸入，使用16bit。

現在遇到一個問題，
1.當TH4531未並濾波電容時，將輸入短路接0V，ADC量到peak to peak 350 Count。

2.當TH4531並濾波電容1nF時(fc約159kHz)，將輸入短路接0V，ADC量到peak to peak 10 Count。

3.將ADC輸入端兩組R，同時接到TH4531的一組輸出，ADC量到peak to peak 2 Count。

請問 THS4531並濾波電容是否會影響，輸入驅動能力36MHz??為什麼TH4531 Noise那麼大(目前用7.5kF)?

  • 0
    TI__Mastermind 25545 points

    已经收到了您的案例，调查需要些时间，感谢您的耐心等待。

  • 0
    TI__Mastermind 37565 points

    您好

    使用 Cfilter (或 C feedback)将在频率增加时降低 FDA 的增益、从而提供增益滚降。 由于输入频率增加到超过滤波器截止频率、因此 FDA 无法将信号驱动到 ADC 中的高电平。

    FDA 不仅仅用于驱动其中一个输出；如果考虑单端输出、我们建议使用更典型的运算放大器。 对于用于驱动差分 ADC 的差分输出、您可以考虑选择适当的 R 和 C 值、以提供输出网络匹配和滤波。

    总体而言、使用更高电阻值的电阻器会增加系统的失调电压和噪声；奈奎斯特热电阻器噪声会导致总体噪声。 输入失调电流与 Rg 幅度(此处为7.5k Ω)相关、而输入偏置电流取决于射频电阻器值。

    根据数据转换器的速度、您可能会受益于更高速度的 FDA、这将实现更高的增益、更宽的带宽以及驱动更快的 ADC 的能力。 我们有多种器件可以在这里工作、包括 THS4561和 THS4551。 我们还在开发 FDA、它即将达到 APL/样片日期、即 THS4535。 您和您的客户可能对该 CMOS FDA 感兴趣。

    如果您想了解更多信息、请告诉我。 我们还应该有关于地震的 THS4535的信息。

  • 0 回复 Daniel
    Intellectual 540 points

    您好，首先您尚未回答部分問題
    一，為何將THS4531，前端差動電阻輸入短路並下地，C2000的ADC量到peak to peak 350 Count。
         =>進一步將，C2000前的ADC輸入電阻，短路接到THS4531的正端輸出同一點，C2000的 ADC量到peak to peak 2 Count。
         =>後來卻認為THS4531本身的噪聲，並濾波電容1nF時(fc約159kHz)，將輸入短路接0V，ADC量到peak to peak 10 Count。
    =>為何THS4531本身噪聲那麼大?? (電路Layout有參考差動走線，ADC濾波電容最靠近C2000)

    二，使用 Cfilter (或 C feedback)将在频率增加时降低 FDA 的增益、从而提供增益滚降。
    >=這裡指的是 輸出/輸入的頻率增益，目前設計約159kHz，剛好是我所需要的。

    三，根據THS4531的模擬檔，量測輸出阻抗。
       =>首先模擬正常電路，跟data sheet的輸出阻抗，是一致的

      =>加入  Cfilter (或 C feedback) 後，量測輸出阻抗，發現並無區別

    =>因此推判ADC驅動來說，加入Cfilter (或 C feedback) 後是不影響驅動能力的。


  • 0 回复 Li Robert
    TI__Mastermind 37565 points

    您好

    如果电路在上面的电子邮件中设置为共享，则ADC不应读取0计数。 反向输入节点不会处于零；而是FDA将工作来驱动两个输出以创建差分信号。 如果按原样使用与我共享的电路，将会测量到一个信号。

    如果将负极输入短接到ADC，则创建一个伪差分输入，其中负极输入A ADC实际上是GND，而不是FDA输出的相反极性差分信号。 这完全不同于将电阻器R62的一侧接地。

    总体而言，较高值rg (增益)和RF (反馈)电阻会增加对放大器的噪声影响；输入偏移电流也会因较高值rg电阻而增加。

    您不应将FDA的反向(-)输入连接至地线(或正极输入)。 为了测试单端配置,您需要保留一个rg(增益设置电阻器)或一个rt(输入终端电阻器),以便FDA的反馈和阻抗网络得到平衡。 FDA需要在任一输入端看到相同的阻抗，输入端不匹配将导致电压偏移或阻止正常工作。

    THS4531数据表(以及其他TI FDA数据表/应用说明)包含良好的单端性能参考电路。

    我建议在THS4535可用时也考虑使用；该FDA专为采样率较低的低成本ADC而设计，例如处理器/微控制器中的ADC。 如果您的客户感兴趣，请告诉我。

  • 0 回复 Daniel
    Intellectual 540 points

    好的~感謝您
    問題我已解決~謝謝

    註:
    1.则ADC不应读取0计数 =>是指對應到 32767的跳動量，AD量到的peak to peak越大代表有效位元越低




    2.

    如果将负极输入短接到ADC，则创建一个伪差分输入，其中负极输入A ADC实际上是GND，而不是FDA输出的相反极性差分信号。 这完全不同于将电阻器R62的一侧接地。

    总体而言，较高值rg (增益)和RF (反馈)电阻会增加对放大器的噪声影响；输入偏移电流也会因较高值rg电阻而增加。

    您不应将FDA的反向(-)输入连接至地线(或正极输入)。 为了测试单端配置,您需要保留一个rg(增益设置电阻器)或一个rt(输入终端电阻器),以便FDA的反馈和阻抗网络得到平衡。 FDA需要在任一输入端看到相同的阻抗，输入端不匹配将导致电压偏移或阻止正常工作。


    =>增益是固定不動情況下，短路Vin+/-，去做實驗的。