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[参考译文] PGA309:温度 PGA 共模输入范围

Guru**** 2380860 points
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请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1485714/pga309-temp-pga-common-mode-input-range

器件型号:PGA309

工具与软件:

我计划根据此原理图实施温度检测和电桥激励。 这样可使电桥共模电压大致保持以 Vexc/2为中心、以便能够充分利用输入 PGA 的高增益(128)、同时考虑粗略失调电压 DAC 的有限范围(~±60mV)。 我会将 Temp+连接到 TEMPIN 输入、并将 Vexc 用于温度 ADC 输入多路复用器和温度 ADC 基准。 查看用户指南(修订版 C)的图2-20、似乎是在确定差分电压后执行温度 PGA 增益。 即、在增益为8倍时、在温度 PGA 输入端使用2.747V 和2.9V 似乎可以。 我想确认这是否准确、或者我是否需要使用外部差分放大器并将共模温度电压降低至更接近于接地。

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    Brandon、您好!  

    图2-20是准确的、只要 PGA309的输入(VIN1和 VIN2、在方框图中标记为"OUT+"和"OUT-")在 PGA309的输入共模电压范围内(在器件的温度范围内)、目标电路也会工作。  

    图2-20汇总说明了 RT (顶部串联温度电阻器)的变化随温度(50ppm/C)的变化小于整个电桥电阻(3500ppm/C)、因此可以获得(TEMP PGA)并将(TEMP ADC)与 VREF、Vexc 和 VSA 进行比较。

    在方框图配置和示例中、与作为满量程范围的 Vexc 进行比较是有意义的。 温度 PGA 具有增益1、2、4、8选项、而不仅仅是8选项。  

    不过、我认为这不能解答您关于器件输入共模电压范围的问题。 要回答这个问题、我建议使用产品页面上提供的 PGA309计算器:  

    使用计算器和系统的条件、将显示计算得出的 PGA 设置:  

    在您方框图中显示的配置中、RT+将被使用:  

    如果您需要进一步的说明、请告诉我、如果提供了应用的温度范围、电桥在这些温度下的预期电阻值以及归一化传感器数据、我也可以随时为您进行计算。  

    祝你一切顺利!
    Carolina  

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    我只想问一下 TEMPIN  输入。 可能"共模"不是正确的项。 使用温度 PGA 的增益1、2、4或8时、我需要知道输入的绝对范围。 例如、如果 TEMPIN 信号为4.2V 且 Vexc 为4.1V、并且温度 PGA 增益为8、那么温度 ADC 上的电压会为800mV、或者温度 PGA 是否会出现一些问题、因为输入需要乘以8 (~32V、这是不可能的)。 或者、一切都好吗、因为温度 PGA 是真正的差分放大器(不是仪表放大器)、并且电压差可以在高共模电压的情况下放大? 事实上、数据表显示温度输入可超过电源轨±0.2V、这意味着差分放大器。

    可用的工具对于温度 PGA 或 ADC 帮助不大。  PGA309计算器不会 显示温度电路的内部和中间电压。

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    Brandon、您好!  

    您能帮我理解 TEMPin 会比 Vexc 更大吗?  

    祝你一切顺利!
    Carolina  

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    在我的原理图中、Rt 的低侧为 Vexc 电压;因此、Rt 的高侧电压较高。 我这样做是为了保持传感器桥上的完整 Vexc 电压。

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    Brandon、您好!  

    好的、理解、另一个链接的 e2e 很合理、谢谢。

    可以假设 TEMP_PGA 采用仪表放大器拓扑、其中增益首先施加到输入端、然后得出差异、我可以参考图6-2和表6-3来帮助您进行温度计算并以十六进制表示预期数字输出:  

     ±0.2V 以 ADC 输入为基准、发生在 PGA 输出之后:  

    对于前面介绍的情形、我建议使用增益1。  

    祝你一切顺利!
    Carolina

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    通过查看图6-2和表6-3以及图2-20、似乎更有可能在差分电压之后施加增益。 否则、在图2-20中、8倍增益将应用于2.9V 和2.747V。 在表6-3中、显示了+5V 的输入。   对于正电源轨上的输入、仪表放大器是否真的有用? 即使增益为1也是如此? 如图6-2将会很高兴看到一个具有较小输入范围(但仍接近正轨)和较高增益设置的真实示例。 在温度信号上出现0V 至5V 的摆幅并不现实、尤其是在图2-20配置中。

    至于±0.2V、PGA 如何在电源轨之外产生输出? 我觉得这指的是外部引脚。 指定的范围以电源轨为基准、而其余温度 ADC 参数指的是温度 PGA 输出相对于基准电压的差分电压。 数据表还 MΩ 了 GΩ Ω 范围内的温度输入阻抗、而不是仪表放大器数据表中通常指定的输入偏置电流(或阻抗在 M Ω 范围内)。  

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    Brandon、您好!  

    我明白您的来源。  好的、我们假设情况相反(如图2-20所示)、我总是可以对其进行测量以进行验证。  
    将 Vexc 连接到4.1V、将 TempIN 连接到4.2V、然后查看是否可以通过 I CAN TEMP PGA (增益8)在温度 ADC 处读取800mV。  

    您想让我试试其他的 TempINS 吗? 您的 ADC 预期基准是什么?

    祝你一切顺利!
    Carolina  

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    是的。 这似乎是一个很好的计划。 甚至可以测试接近5V 电源轨的东西、甚至可以测试接近5V 电源轨的东西、这样我们就可以获得有关总输入电压范围的更多信息。 如果在4V 附近施加5V 与 Vexc 类似的电压、则可能必须降低增益。 我计划使用 Vexc 作为我的基准电压、因为这是消除线性校正导致其变化的唯一方法。

    谢谢!

    -Brandon

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    Brandon、您好!  

    感谢您的确认。 我希望能在本周末(美国时间3月21日、达拉斯时间)获得实验室结果。  

    附加了一个具有理想值的 Excel。  e2e.ti.com/.../TempADC.xlsx

    祝你一切顺利!
    Carolina

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    再次感谢。 期待取得成果。 您可能需要仔细检查理想的预期数字值。 它们似乎是使用 比率作为电压计算得出的。 例如、当电压为-0.1时、增益= 1时、预计计数为 FCE1。 您具有 FF3D、它对应于-0.02439V 的电压。

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    Brandon、您好!  

    谢谢您让我知道、我一定会仔细检查我的工作。  

    祝你一切顺利!
    Carolina

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    Brandon、您好!  

    只是给您一个快速更新、事实证明使用 EVM/软件会遇到意外困难。 我还在努力。  

    祝你一切顺利!
    Carolina

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    Brandon、您好!  

    您对 PGA 的解释是正确的、首先从输入中减去输入、然后再放大输入。  

    附件是一份 Excel 文件、其中介绍了所有增益的 GUI 值、理想结果和实际结果。  
    我建议针对上述情况将增益设为4、它利用的是 ADC 满量程范围的90%。  

    e2e.ti.com/.../TempADC-_2800_1_2900_.xlsx

    我使用的参考值是4.067、而不是4.1、为了方便进行实验、理论也是如此。  

    祝你一切顺利!
    Carolina  

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    谢谢、Carolina。 我认为这回答了我所有的问题,有经验证据是很好的。