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[参考译文] OPA928:用于探测低速外部振荡器 (LSE) 的出色运算放大器、不需要负载晶体

Guru**** 2694565 points

Other Parts Discussed in Thread: OPA928, JFE2140, JFE150, OPA192

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/1600082/opa928-best-op-amp-for-probing-low-speed-external-oscillators-lse-without-loading-the-crystal

器件型号: OPA928
主题中讨论的其他器件: JFE2140JFE150OPA192

大家好!

我正在使用低速外部时钟振荡器 (LSE)(例如 32.768kHz 手表晶体)、我面临着一个持续的测量挑战:在不加载晶体和扰动(甚至停止!)的情况下探测振荡器输出 这一点很重要。

即使使用 10Mohm 示波器探头(通常被视为“高阻抗“)、也会为节点加载足够的负载以干扰振荡。 在这些低振幅下 (~1V 直流偏置下为~0.5–1Vp-p) 且频率为数十千赫兹时、探头的电容和有限输入电阻仍会显著加载振荡器。

是我要找的

我想使用非常高的输入阻抗、低偏置电流运算放大器/缓冲器来缓冲振荡器输出、这样就可以在不加载晶体或振荡器驱动器的情况下探测信号。

所需的特性:

极高输入阻抗(远远大于标准 10 MOhm 探头)

低输入偏置电流和低输入电容

在~1V 直流偏置上处理~0.5–1Vp-p

频率范围覆盖数十千赫(例如 32.768kHz)

即使使用过载运算放大器也可以正常工作、但性能余量还可以

我的请求:

任何人都可以推荐满足这些要求以及以下要求的特定运算放大器或缓冲器:

具有出色的输入阻抗、用于缓冲低振幅、高阻抗节点

有可用的评估板(EVM/SD-EVM/演示板)、因此我不必设计 PCB 来对其进行测试?

简而言之:
您将使用哪种 TI 运算放大器来缓冲 LSE 输出、因此可以在不加载电路的情况下对其进行探测(即使运算放大器过载)、我可以在哪里获得用于该输出的评估板?

其他注意事项

如果其他实用的缓冲/探测技术(例如 FET 缓冲器、分立式 JFET 源跟随器等)实现相同的高输入阻抗效应、我可以采用这些技术。

如果单电源、低电压运算放大器满足输入要求、则适用。

理想情况下、我不想构建定制 PCB 来验证哪个缓冲器可以正常工作。

提前感谢您的任何建议!

NIR

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    尊敬的 NIR:  

    可以在此处找到 OPA928 的 EVM:

    https://www.ti.com/tool/OPA928EVM

    我有关于使用分立式 JFET 器件的电路的几个应用手册、您可以考虑这些器件。 我有一个 EVM、与下面显示的 JFE150 和 JFE2140 应用手册一起提供了完整的培训和硬件实现。  

    JFE150 超低噪声前置放大器

    JFE150EVM

    JFE2140 超低噪声前置放大器

    JFE2140EVM

    我在下面有应用手册、但没有 EVM。 这仍然是一个相关的解决办法。  

    用于高阻抗传感器的超低噪声 JFET 前置放大器设计

    此致、  
    Chris Featherstone

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    您好、Chris、

    感谢您的快速响应!

    我一定会查看 OPA928 EVM、它对我来说似乎是最佳、最简单的解决方案。

    关于防护功能、我有一个问题:最好让防护装置悬空、还是在某些情况下应该对地短路?

    您能否解释一下这背后的理由?

    此致、
    NIR

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    您好、NIR、

    保护引脚功能将取决于您如何使用 OPA928。 OPA928 数据表的第 7.1.2 节和 7.1.3 节 讨论了 接地或驱动防护引脚的利弊权衡。 在单电源、反相、跨阻应用中使用 OPA928 时、最佳实践是将防护引脚接地。  保护缓冲器无法将保护装置一直驱动到电源轨(在 15mV 之内)。 这个 15mV 差分显示为内部二极管上的差分电压、在高温下会导致高漏电流。 从下图可以看到这一点。

    这种限制也可在同相、高增益、单电源应用中看到。

    如果在同相配置中使用该器件、输入共模将随输入信号的变化而变化。 这意味着必须由跟踪输入信号的电压跟随器主动驱动防护装置。

    OPA928EVM 还为防护引脚提供了两个选项 — 您可以将引脚接地,也可以从外部驱动。 总体而言、是否将防护引脚驱动或接地取决于用例。  

    此致、
    嘉莉

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    NIR、

    如果您需要出色的输入阻抗选项、可以选择 OPA928。 但 我还想补充一点、任何 CMOS 输入放大器的输入阻抗都远大于 10MOhm - 10MOhm 对于放大器而言具有相对较低的输入阻抗。  例如、OPA192 具有 100Mohm 差分(+输入到输入)和 10^13 共模(输入到 GND、通常为 1/2 Vs)。

    希望这有所帮助。
    Mike

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    尊敬的 Mike:

    您完全正确—感谢您的澄清。
    在进行更专业的设计之前、我一定会探究一种更简单的 CMOS 输入解决方案。

    非常感谢!
    NIR

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    您好 Carrie、

    感谢您的澄清—这是非常有帮助的!
    我计划使用 同相输入 (+IN) “  我知道,就一会儿。 在不将其与地短路的情况下使用防护装置

    再次感谢!
    NIR