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[参考译文] LMH6642：ADC 至 LPC4357

admin
Guru**** 1633940 points
Other Parts Discussed in Thread: LMH6642, LM7705, OPA365
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/1080105/lmh6642-adc-to-lpc4357

部件号：LMH6642
线程中讨论的其他部件： LM7705， OPA365

你(们)好

我在项目中使用 LPC4357系列。 对于 ADC 部件，我使用的是 LMH6642。 在这种情况下，ADC 经常显示一些偏移错误。 此偏移因不同主板而异。 一些主板工作正常。 0-3.3V 模拟信号提供给 LMH6642MF，输出 直接连接到 MC。 在检查 LMH6642输出处的电压时，其显示的值正确。 但 MC 读取的数字值有一些偏移。 在某些主板上，其工作正常。 MC 被多次更改，LMH6642也被更改并尝试。 在某些主板上，它是正常工作的，所以我对软件或 MC 没有疑问。

最近我制作了一个新的主板并进行了测试。  它为 ADC 提供了精确的值，没有任何偏移。 但两天之后，同一个主板开始出现偏移误差。 LMH6642输出处显示的电压仍然正确。 在没有任何 ADC 输入的情况下，LMH6642在输出时的输出电压大约为20mV。 但微控制器读取的 ADC 的偏移量为0.3V。 卸下 LMH6642的电源后，0.3V 偏移量消失，ADC 给出0V。

可能是什么问题

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    TI__Guru**** 1633940 points
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    您好，Mahesh，

     您的设置是否为 ADC 到 MC 的 LMH6642？ 您是否能够分享示意图？

     因此，您看到的是，在几天内，在同一电路板上，LMH6642输出的偏移量从接近0V (LMH6642的输入偏移电压最大+/-5mV)到300mV (0.3V)不等。 这是一个连续的班次，还是这些高峰会随着时间的推移而发生？ 如果可能，您还可以提供良好测量与不良测量之间的测量结果。

    谢谢你，
    Sima

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    TI__Guru**** 1633940 points
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    您好，Sima，

    请找到上述电路。 我已经从旧设计中获取了这一部分。 由于我不需要非常高精度的 ADC，所以我在这条线路上学习得不多。

    原理图中提到的信号 ADC0直接连接到 MC 的 ADC 引脚。

    实际上，在我检查的最新电路板上，3天前它提供了2的数字值(10位 ADC 提供了3.3V 的数字值1023，0V 的数字值根据设计)

    但现在它开始提供大约150的数字值(等效模拟电压为0.5，在前一条消息中，我错误地提到它为0.3V)   

    但在这两种情况下，万用表观察到的电压仅为20mV 左右。 使用万用表时在 AMP 输出处观察到的电压正确。 但 MC 正在读取偏移误差。  

    此接口是否有任何问题  

    谢谢你，

    马希

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    TI__Guru**** 1633940 points
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    您好，Mahesh，

      感谢您的额外解释。 不幸的是，我无法帮助处理  LPC4357。  

      我没有发现电路有任何问题，但您限制了相当多的带宽。 您的输入信号特征是什么(振幅，带宽，自该电流被设置为单电源以来的任何直流偏移)？ 但是，当将此放大器与 MC 内部的10位 ADC (400千次)连接时，真的不应该有解决问题。  

      当您现在应用输入时，您是否在其他电压级别看到相同的偏移量？ 那么，例如对于0.5V，您是否获得了300的数字值？ 但这很奇怪，它在几天内发生了变化。 在这两项不同的检查之间，主板上没有任何其他变化？  

    谢谢你，
    Sima  

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    TI__Guru**** 1633940 points
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    您好，Mahesh，

    问题是，当输出电压靠近电源轨时，任何轨对轨 OPAMP 都无法正常工作。 确实，输出电压可以使电源电压轨非常接近，在100mV 以内甚至更接近，而不会产生强负载。 但这仅适用于直流或低频信号。 它对高频信号无效，因为 OPAMP 不再在线性操作中工作，而是进入饱和状态。

    要了解 OPAMP 在线性操作中仍在工作的位置，您需要查看为 LMH6642提供的“大信号增益”规格，该规格的输出电压为0.5至4.5伏(对于2k 负载)。 这意味着只有当输出电压保持在离电源轨0.5V 的距离时，OPAMP 的动态性能才会得到保证。 好的，要获得 ADC 的高欧姆输入电阻，您肯定可以稍微靠近电源轨。 但请记住，ADC 及其采样输入开关为 OPAMP 带来了动态负载。 我非常确信，在20mV 甚至0V 的输出电压下，LMH6642不再正常工作。

    有一些简单的解决方法：通过将输入偏置为数百毫伏的偏移电压，避免在 LMH6642的输出处一直降低到0伏。 或者使用 LM7705为 LMH6642的负极电源电压针脚供电。 该芯片提供-0.23V 的输出电压，无需额外的电源电压。 这款非常聪明的 LM7705专为这种情况而设计。

    您可能会问 ADC 的采样结果如何提供300mV，而 LMH6642的输出始终显示20mV？ 因为使用万用表的 LMH6642输出中所看到的是平均直流值。

    我还想重点谈谈以下三个方面：

    1.尽管我的相位稳定性分析表明您的电路是稳定的，但我绝不会在没有隔离电阻器的输出下运行这样一个快速芯片。 因此，我会在 LMH6642输出和 BAV99锁模保护电路之间插入100R 电阻器(或以此类推)。 此外，通过保护二极管的电流以及通过 BAV99的电压降受到限制，这也是一个额外的优势。

    2.第1点让我去另一个可能的故障原因。 我刚刚看到，ADC 的绝对最大额定值表示输入电压不得超过模拟电源电压，在您的情况下，该电压为3.3V。 但 LMH6642的电源为5V，即使使用 BAV99卡箍，在发出5V 电压(例如加电或断电期间！)时也很容易损坏 ADC 输入。 这将解释为什么一切都在开始时正常工作，但几天后开始奇怪。 因此，您最好使用同样由3.3V 提供的 OPAMP 缓冲器。

    3. LMH6642显示输入偏置电流非常高，这会导致 R1//R5之间的电压大幅下降。 因此，您应该更好地采用以3.3V 电源电压运行的现代 TI CMOS 运算放大器。 如果不搜索 OPA365，我就会立即想到。

    凯

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    TI__Guru**** 1633940 points
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    您好，Sima 和 Kai，

    这非常有用，我将尝试在设计中实施相同的更改。 这些信息有助于了解问题的根本原因。 我会努力解决这个问题，如果需要帮助，我会再回来给你。

    非常感谢您的宝贵回应和信息。

    此致，

    马赫什·P·M

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    TI__Guru**** 1633940 points
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    Mahesh 和 Kai 您好，

     感谢凯的详细解释和建议！  

     我希望重新设计能解决这个问题。 我将结束这条线程，但我可以随时回来并回复这条线程，以获得进一步的问题或更新。

    谢谢你，

    Sima