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[参考译文] TLV3801:TLV3801 噪声问题

Guru**** 2550820 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV3801, TLV3811

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/1562928/tlv3801-tlv3801-noise-problem

器件型号:TLV3801
主题中讨论的其他器件: TLV3811

工具/软件:

您好:

我的问题是、当 IN+上的电压与 IN-上的电压相同时、TLV3801 的输出会像疯狂的(几 MHz)一样开关。 遗憾的是、这种情况在我的应用中是不可避免的。

VCC 为+ 2.5V

VEE 为 — 2.5V

设计布局时要非常小心:

  • IN+具有 10nF 至 GND 和 1k 至可调电压。 布线长度 3.1mm
  • IN-具有 50 Ω 至 GND、布线长度为 14mm(其他未连接)
  • 它是一个 6 层电路板。 布线位于顶部、未阻塞的 GND 平面与顶部相邻
  • PCB 位于金属外壳中
  • 我的开关稳压器有自己的用于屏蔽的小金属盒

这是我的问题:

1.)  我想要构建的东西是否可行? 或者只是要求太多。

2.) 数据表中的图 6-4 显示了多个器件的迟滞。 我似乎可以预期至少有 1.5mV 的迟滞。 这是一个合理的假设?

3.) 迟滞电压是否在生产中经过测试?

4.) 由于该器件可提供 1.1mV 迟滞 (TLV3811)、因此我假设在 3GHz 时器件的固有噪声小于 1.1mV。 这是合理的假设吗?

5.)  有没有我没想到的噪声源? 我想到了 50 欧姆电阻器(热阻)、器件本身和 EMI。

感谢您的帮助。

  • 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。

    您好 Thomas、

    IN+= IN-从技术上来说是无效条件。 输出没有“默认“值。

    实际上、固有的内部失调电压和噪声将决定输出“触发“的方式(器件间出现高电平或低电平的几率为 50/50%)。

    当失调电压接近零并在噪声容限范围内时、输出可能会触发其自身的内部噪声。6GHz 输入级具有相当多的宽带噪声...并且它无法分辨噪声和信号之间的差异。

    通常会添加一些偏移、以确保输出触发器方向正确。

    提供少量 (1.1mV) 的内部迟滞来提供帮助。 您可以添加一些外部迟滞、如第 8.2.2 节所示。

    是否总是振荡/抖动? 还是仅当外部电压为 0V 或接近 0V 时?  

  • 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。
    它总是振荡/抖动吗? 还是仅当外部电压为 0V 或接近 0V 时?  [/报价]

    这对我来说是很难衡量的,这也不是我关心的情况。 未连接外部信号时、电压为 0V、在这种情况下、我希望芯片保持安静。

    客户可以将基准电压设置为 0。 这不在我的控制范围内。

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    尊敬的 Thomas:

    如果允许输入同时“悬空“到零左右、则它将在内部噪声上发生抖动。 这正是比较器的作用...没有中间状态。

    需要做的一件事是向其中一个输入添加轻微的直流偏移、以“递增“一个高于/低于阈值几 mV 的输入、从而强制输出进入 0V 时的已知状态。 但是、这将产生您必须接管的最小输入信号电平。 因此、这是在最小信号和“静音“之间进行权衡的结果。

    您可以使用 1K 或 50 欧姆电阻器创建一个直流分压器。  

    您可以添加上拉或下拉(因为您也具有–2.5V)、从而根据需要设置输出。

    因此、如果我们希望在“VADJ = 0.00V“时使输出保持“低电平“、则在 50 欧姆的顶部添加一个 24k 电阻器(连接到–2.5V)。 这会将输出略微偏置到 GND 以下–5mV、并强制输出为高电平。 或者、您可以将上拉电阻连接到+2.5V、以将输入设置为+5mV 并将输出设置为低电平。 或者、您也可以将其连接到另一个可调源 (POT) 以提供可变阈值。

    不确定输入的其余部分、但直流方向上、50 欧姆电阻可能与电源并联、其值约为 25 欧姆。 取决于您的系统。

    同样的想法、对于+IN 上的 1k、如果更合理的话。 或者确保“VADJ"绝不“绝不低于 5mV 左右...

    另请注意、LVDS 输出中心点将比 V-高 1.25V、或在–2.5V 时为–1.25V ...确保您的接收器可以处理此或交流耦合。

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    当失调电压接近零、在噪声容限范围内、输出可能会触发其自身的内部噪声。6GHz 输入级具有相当大的宽带噪声……它无法分辨噪声和信号之间的差异。

    Paul、您建议内部噪声大于 2mVpp? 这是一个公平的阅读还是你的陈述?

    请注意、 TLV3801 的迟滞为 2mV、带宽为 3GHz。

    这意味着我在外部无法采取任何措施来减少抖动。 除了额外的迟滞之外。 但我不喜欢这样做、因为它会影响直流精度。

  • 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。

    尊敬的 Thomas:

    直流失调电压也是噪声的一部分。 偏移可能会使其更接近阈值。 器件之间的偏移是随机的。

    如果我们假设输入级噪声大约为 5nV/rtHz、这大约是 GHz 高速输入级的宽带噪声。

    如果我们假设只有 5nV/Hz 的平坦频前端噪声:

    BW = 3GHz

    NBW = 3GHz * 1.57 = 4.7G(单极)

    ENrms = 5nV * sqrt (4.7GHz)= 342uVrms、

    342uVrms * 6 = 2.057mVp-p

    这只是输入级宽带、不包括 1/f 噪声贡献和源阻抗噪声。

    理论上、当输入相等时应随机触发输出、*如果*直流失调电压为零、因为随机噪声将越过零。

    迟滞会增加一个窗口、如果需要、您可以增加更多的外部迟滞。 但是、您无法将输入连接在一起并期望输出保持稳定。 为了防止输出随机触发、可能需要一点直流偏置。