你好
我想知道 PGA117的应用。
我有一个6通道输入信号，频率为50Hz。 我想用 ADC 来对所有这些样品进行采样。
我可以使用 PGA117进行通道和增益选择吗？
增益选择将不会切换很多，开机后我有一个确定的值。
但频道选择非常频繁，我想测量所有六个频道。 电流信号为50Hz。
对于每个通道，我将保持64us 采样，然后再到另一个通道。 采样保持时间为1.7 us，这意味着我有1.7 us 为 CSH 电容器充电。
PGA117是否适合这种应用，PGA 的 mux 是否打算用于高频？
即使所有六个通道都是50Hz，每个通道之间的信号电平差也可能很高。
您可以帮助提供模拟吗？
用户好，
多路复用器稳定
当 µs 源驱动时，多路复用器(不考虑内置 PGA117放大器的沉降)大约需要27.70-M Ω，以在16位分辨率的½ 470kΩ Ω-LSB 范围内稳定。
如果源阻抗为470kΩ Ω，则电路的稳定主要由源阻抗与 PGA117多路复用器的通道电容和内置 PGA117放大器输入电容的相互作用决定。 为了使多路复用器在16位分辨率内稳定，在全屏信道更改后，您需要等待一段延迟，以允许多路复用器稳定：
TMUX_沉降=τ*(N + 1)* ln (2)
其中 N 是所需的位分辨率(N =16位)，τ 是与源阻抗和电路输入电容相互作用形成的时间常数：
τ=~(RSource + RSW)*(CCH+ CAMP)
多路复用器稳定的近似计算：
这种多路复用器稳定计算不会影响 PGA117内部放大器的稳定。 ½，假设 PGA117数据表的表-1显示，在4Vpp 输出步长变化后，PGA117将在 G=128V/V 下以10µs º C 的分辨率(或12位分辨率的 º LSB)稳定为0.01%； µs 延迟68 µ A 足够多路复用器和 PGA117电路在信道更改后在16位分辨率内稳定。
ADC 采样保持稳定
没有官方的 PGA117调味宏可以准确地建模频率上的输出阻抗，以模拟样品和保压的沉降或驱动，不幸的是，PGA117数据表中没有提供输出阻抗特性。 但是，图75的电路显示，在 PGA117输出和 ADC 输入之间使用 RFLT= 100Ω 和 CFLT = 1nF 的 RC 滤波器时，设备可以支持300kHz 的16位稳定，同时驱动40pF 采样保持。 数据表并未明确说明这一转换周期中有多少是采集时间和转换时间；但是，如果我们做出保守的假设并允许采集/采样时间为1/300kHz = 3.33µs 来为 csh=5-pF 采样保持充电，设备将很容易稳定。
您是否允许将 STM32U585的采集时间编程为3.33µs？ 听起来您的转换周期时间是4µs。 请告诉我您是否需要更详细的分析，创建一个包含转换率，小信号增益和输出电阻过频的简化模型可能是可行的，但需要一些时间。 或者，如果您需要更短的采集/采样时间，您可以考虑缓冲设备。 OPA325 (10-MHz)或 OPA320 (20-MHz)可被视为在此应用程序中缓冲 PGA117。
谢谢大家，此致，
路易斯
用户好，
在单位增益缓冲配置中使用精密放大器 OPAx325 (10-MHz)缓冲 PGA117，并在 SAR ADC 输入处使用 ADC RC 反冲滤波器(R= 590Ω Ω，C=100pF)，这将很好地发挥作用。 我假设 PGA117，OPA325和微控制器使用3.3V 电源供电，而转换的参考电压是3.3V 电源。 微控制器 ADC 支持14位分辨率，但由于您打算平均采样，我假设您需要在具有16位分辨率的1/2-LSB 范围内定居。
随附的是一个电源点文件，解释了使用1.7μS 采集时间和0.312μS 转换时间的 TINA 模拟，其中包括 OPAx325和微控制器样品保持瞬态稳定模拟。 TINA 模拟文件嵌入在幻灯片10中。 虽然 此放大器的偏移/直流精度高于 OPAx325，但使用相同精确电路的低成本放大器(如 OPA377 (5MHz))也将在16位分辨率范围内稳定。
切换通道后，请确保在启动 ADC 转换周期之前确定通道的位置。 由于 PGA117使用470千欧的高阻抗源驱动，因此信道到信道的稳定主要由源阻抗和总信道电容的相互作用控制。 确保有足够的延迟时间让信道稳定下来。 计算得出的16位分辨率的 mux 沉降时间为~28μs Ω 至1/2-LSB，基于 PGA117数据表中典型的 mux 通道输入电容2pF (+3pF 输入内部放大器电容)。 请记住，mux 开关电容可能因设备和温度而异，因此您可能需要留出保守的稳定时间，对于 ADC 转换前的信道到信道的稳定，可能需要50μs Ω 至60μs Ω。
新浪赛道：
Tina 模拟结果：
Power Point Summary (电源点摘要)：
e2e.ti.com/.../OPA325_5F00_STMU_5F00_7_2D00_16_2D00_22.pptx
谢谢大家，此致，
路易斯
你好，路易斯
因此，我们只需忘记 PGA117。 我的请求是测量最多8个信道信号。 信号为50Hz 正弦波。 我的想法是首先使用多路复用器将8信号组合为1信号(如所附)。 我使用绿色信号来表示红色/蓝色/黄色信号。 同时，我想放大绿色信号以获得不同的增益，这种增益最多为16倍。 但收益不会有很大的改变。 它通过初始化(可能通过固件)来修复。
因此，第一步，我需要组合模拟信号，目前有3个通道，但它最多可以是8个通道。 然后我需要放大信号。
可能使用 PGA117，或者使用 TMUX1308+OPA325，或者您可以在某个地方添加缓冲区。
我的意思是，我们不需要使用 PGA117。 我们可能会利用可能的手段来实现这一目标。
有一个约束。 模拟信号来自一体式。 我想测量电流信号。 我让电流通过 L1并生成电压信号。 然后我使用 R1和 C1作为积分，问题是积分的输出阻抗不是0。
我希望我能明确我的要求。
谢谢！
您好，
您可以这样做：
每个 RLC 元件都由单个 OPA325进行缓冲，这主要是因为 OPA325的输入偏置电流比 TMUX1308的开关漏电流小得多。 如果没有 OPA325偏移，可能会出现高达+/-20mV 的电压偏调。
第一个 TMUX1308选择八个输入通道中的一个。 第二个 TMUX1308允许简单的增益切换。 选择所示三个通道(U8，U13和 U14)的顶部通道时，会设置因子1的增益。 选择中间通道时，将设置因子4的增益，选择底部通道时，将设置因子16的增益。
最后，输出部分(U12)显示了路易斯建议的电荷反冲滤波器。
许多220R 电阻器有多种用途：
1.它们在极短的信道切换期间限制了切换电流。 请记住，在信道切换过程中，许多接点电容都必须充电和放电。 220R 电阻器有助于最大程度地降低开关噪音。
2．OPA325输出处的220R 电阻器用作隔离电阻器，用于将 MUX 的接线电容和运算放大器的输入电容与 OPA325输出隔离。 省略这些隔离电阻器可能会导致不稳定。
OPA325输入处的220R 电阻器与运算放大器的输入电容一起用作低通滤波器。 还可隔离 OPA325中看到相同输入信号的输入。
220R 电阻器还可抑制寄生铜磁道电感，寄生接点电容和杂散电容形成的任何共振。
当然，为了节省板载空间，您可以轻松使用双或四版本的 OPA325，OPA2325或 OPA4325。 在任何情况下，每个 OPAMP 上都有100nF/50V/X7R/0805去耦合帽，并将它们安装在尽可能靠近 OpAmps 电源电压针脚的位置。
混合型模拟和数字设计有时会很有挑战性。 对电路的模拟和数字部分使用一个实心接地平面。 但在印刷电路板上，模拟芯片和数字芯片(及其相关的信号轨迹)必须严格分开。
我始终在模拟和数字芯片的电源电压线路中使用 Pi 滤波器，以避免(尖状)电源电流的接地回路电流流经公共信号接地，并由此产生接地噪音。 但这是我个人的口味
凯
用户好，
我谨随函附上几项建议。 这些解决方案使用两个运算放大器来实现可编程增益阶段，从而提供可选增益以及每个 mux 输入的缓冲区。
建议1.
需要(8倍) OPAx325 (通道缓冲器)，(1倍) TMUX1308，(1倍) TMUX1309和(1倍) OPA2325 (双运算放大器)。 提供4个可选增益。
8x OPA325s 缓冲 RCL 元素，TMUX1308选择所需的通道。
TMUX1308之后是一个离散可编程增益放大器，允许4种不同的增益，例如2倍，4倍，8倍和16倍。
TMUX1309包含两个4对1开关。 第一个 OPA328运算放大器通过使用第一个4对1开关选择反馈电阻器来获取信号。 第二个4对1开关和第二个 OPAx328运算放大器缓冲 器可感应 RF 反馈电阻器端子处所选的增益电阻器。
第二个 OPA328级配置为高阻抗缓冲器，缓冲4对1开关，并在每个增益的增益电阻器输出处提供准确的“开尔文感应”连接。 由于运算放大器的输入偏置电流仅为几个 PA，因此开关 RON 上的电压下降 ，并且由于开关电阻而导致的错误可忽略不计。 下面的简短文章详细解释了这一概念。 本文讨论了可编程增益互阻抗放大器，但使用开关开尔文感应开关连接消除开关电阻引起的错误的概念是相同的。
文章： 如何使用开关增益互阻抗放大器实现准确的增益误差和漂移？
提议2.
需要(8倍) OPAx325 (缓冲器)，(1倍) TMUX1308，(1倍) OPA3S328。 在高性能紧凑型解决方案上提供2个可选增益。 它可以轻松修改为3个增益。
该解决方案非常紧凑，稳定速度很快(OP3S328提供40-MHz BW)，并将提供两个高精度的增益。 (精度主要受电阻容差的限制；如以前的任何电路所提议的那样。 OPA3S328采用紧凑型 VQFN 封装，包含两个运算放大器，一个1到3和一个1到2模拟开关。 下面的示例提供了两个好处。 我可以添加一个小型一对一模拟交换机来提供3个增益。
这些解决方案中的任何一种(包括 Kai 的解决方案)都可以在应用程序上正常工作，具体取决于所需的增益数和您的设备/软件包选择。 我们可以根据您的需求更详细地修改或分析设计。 请告诉我您希望我们继续处理哪一个问题，
谢谢大家，此致，
路易斯
你好，路易斯和凯
你的建议真的很好，很有帮助。 我本人更喜欢路易斯的提议1。 因为它是最经济高效的。 我担心的一个问题是 TMUX1308/TMUX1309的漏电流高达800nA。 我想知道它是否会影响增益错误。
提前感谢！
用户好，
在建议1中，TMUX1308连接到 OPAx325缓冲器的输出。 OPAx325的输出电阻为220欧姆，只有一个小电阻器。 在 25C 下，漏电流通常为±1nA， 在-40 C 至+85C 下，泄漏电流通常为±45nA， 在-40 C 至+125C 下，泄漏电流通常为±800nA。 这会导致25C 下220nV 的误差可忽略不计，167μV 125C 下的误差可忽略不计。 您可以考虑用漏泄率低的 TMUX1108替换 TMUX1308。
在建议1上，在增益阶段，TMUX1309 4:1开关在高温/低温下产生错误，因为泄漏流经接通电阻，误差在25C 时约为±15μV º C，在高温时最高为±º 毫伏。 (更正/编辑：2022年1月24日)
如果您的电路将暴露在较宽的温度范围内，为了减少泄漏电流，我们将 TMUX1309更换为泄漏电流低得多的 TMUX1109，这是一个等效的功能5V 2x 4对1模拟开关。
TMUX1109泄漏电流在25C 时为±0.010nA， 在125C 时为±3nA，在 25C 时为0.150µV Ω，而在125C 时为 µV Ω 时为10秒，误差极小。
TMUX1109 5 V，±2.5 V，低漏电流，4：1，2通道精密多路复用器
或者，您可以考虑建议2，OPA3S328也提供低漏电流。
谢谢大家，此致，
路易斯
用户好，
低成本建议使用 PGA117，缓冲 mux 通道输入，并使用 OPA325缓冲 PGA117输出，以驱动 ADC，正如我们前面所讨论的那样。 折中方案是，您需要允许在切换增益后(每次更改信道时大约~10μs)出现表1中所示的延迟。
您还可以考虑 Kai 的解决方案，因为放大器是闭环型，并且开关连接在回路外，所以它对开关泄漏的敏感度可能较低。 每一个增益使用一个放大器的权衡；如果您决定使用2个增益，这可能是合理的。
我支持精密放大器。 您可以向 交换机和多路复用器组提交新的 E2E 查询， 它们可能会为多路复用器提供其他建议。 但是，成本和性能之间往往会出现权衡。
谢谢大家，此致，
路易斯
