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[参考译文] THS4551:THS4551

Guru**** 2382630 points
Other Parts Discussed in Thread: THS4551, ADS127L11, TINA-TI, THS4531, THS4531A
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/1081521/ths4551-ths4551

部件号:THS4551
“线程”中讨论的其它部件: 测试ADS127L11TINA-TITHS4531THS4531A

您好,

我是一名新用户, 我想使用 AOP THS4551。 下载 TI 的 PSpice 后,我可以绘制电子装配体(请参见附图中的内容),但当我尝试模拟时,是不可能的。 你知道 什么阻止了我进行模拟吗?

感谢你的帮助。

此致   

   

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    HHM,V3和 V4处的接地符号缺失。

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    您好,Kai,

    谢谢你们,我现在有了一些东西,但我需要知道输出电压的变化作为输入电压的函数。

    但我只有这条曲线:  

     

    我可能没有选择正确的参数(请参阅红色圆圈)?  

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    您好,

    在您在屏幕截图中选择的红色区域旁边,您可以看到模拟配置文件"Chematic1 - AC Sweep"。  您将需要切换到时间域配置文件或创建新的模拟配置文件。  交流频率分析不会提供电压输出作为电压输入的函数。

    创建模拟配置文件时,可以选择要执行的分析类型。  我猜测您希望进行瞬态分析,因为输入电压随时间的变化而变化;然后您可以使用电压探测器绘制输出电压图。  对于1000Hz 正弦波,我建议时间域模拟运行时间为1ms。  运行模拟后,您可以编辑 X 轴变量(双击 X 轴),使之成为输入电压(V1)而不是时间,现在您可以查看输出电压的图解作为输入电压的函数。

    您可以使用 R4另一侧的第二个探测器来查看 FDA 输出根据输入的行为。

    请查看以下图片,并告诉我您是否打算完成其他任务:

    e2e.ti.com/.../THS4551_5F00_E2E.zip

    最佳

    阿历克

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    您好,Alec,

    感谢您的帮助,我是一名新用户,您说:  

    '您将需要切换到时间域配置文件或创建新的模拟配置文件。'

    是的,但我在我的条形图中只有一个选择“CHEMATIC-AC_SPROSE”,可能当我创建一个新的模拟配置文件时,我必须在时间域中选择。 我会知道如何操作, 如果你有任何关于如何操作的信息,我很感兴趣  

    我的目标是了解最大增益,因为我的一个很小的信号来自一个关于0.1µV 和1.78 mV 的水文电话。 我 想知道我是否需要2个 AOP 而不是1个 AOP?

    下载您的版本后,我刚刚更改了一些设置。  我进行模拟,结果出了问题,安培的增益为1,但输出电压低于输入电压。 请参见本附件。   

    谢谢

    此致

    Yann       

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    你好,Yann,

    感谢您分享有关您的应用程序的更多信息。  您能否详细说明您的输入源和放大器需求?  

    • 如果您的输入是水文电话,放大器的输入源是否为差分?  在我们的上述电路中,输入是单端的。   
    • 输入信号的频率是多少?  您一直在建模1kHz;THS4551是高速(150MHz) FDA;根据您的需要,您可能更喜欢精密 FDA 或其他运算放大器。
    • 水电话输入是小信号;操作 FDA 需要什么增益才能启用您的应用?

    关于电容式传感器,请检查以下链接以获取想法和资源:

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/196000/amplifier-for-hydrophone-use-of-giga-ohm-resistor-in-circuit

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/355929/hydrophone-amplifier/1249975

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/785496/hydrophone-fully-differential-amplifier-differential-input-differential-output

    https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/136962/high-impedance-piezo-hydrophone-amplification---general-hints

    以下两篇 TI 文章讨论了如何使用压电式传感器:

    https://www.ti.com/lit/an/slyt369/slyt369.pdf

    https://www.ti.com/lit/an/sloa033a/sloa033a.pdf

    对于您在模拟中观察到的信号:

    • 为什么您选择 R2为10K?  当考虑以1V/V 增益的 FDA 时,您应该使 RF 和 RG 相等,这样 AV = RF/RG
    • 本文讨论数据采集和正确计算 R 值以满足传感器/增益需求: https://www.tij.co.jp/jp/lit/an/slyt119/slyt119.pdf
    • 我在早些时候向您发送文件时出错;请参阅随附的屏幕截图,其中显示了差分探测器的使用情况。  使用正确的测量方法将正确显示您预期的1V/V 增益。

    最佳

    阿历克

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    您好,Alec,

    感谢您提供的大量信息帮助...但我已经选择了水文电话和前置放大器,现在我只需要放大信号 10 Hz 至20 kHz 频率从0.1 µV 至1.77 mV。 我之所以选择此放大器,是因为我已经选择了 ADC,而此 ADC 建议使用此放大器,因此我想模拟此放大器的输入信号。  

    我想知道是否可以通过信号发生器输入这样的低幅度信号(µV)? 所以,我会在你提到增益后测试电路。

    谢谢

    此致

    Yann Do  

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    您好,Alec,

    事实上,使用发生器,我可以模拟1 mV 电压:

    之后,我可以将 vs=f(VE)与我的规范一起使用,但我不知道为什么我的输出偏移量为-6mV。

    可能,这并不是很重要,因为我处于差分模式?  

    谢谢

    此致。

    Yann Do   

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    你好,Yann,

    我很高兴您能产生1mV 电压。  对于您的偏移问题,您应该保持 R3和 R5相等;我不知道为什么您将 R3增加到1500kOhm,而将左 R5增加到1kOhm。  当我匹配电阻器值以将其设置为彼此相等时,我观察到预期输出,但没有较大的偏移量。

    确定增益后,确保与反馈电阻器 R3和 R5匹配。  如果您不这样做,FDA 将像您在附加图像中观察到的那样演示输出偏移。  由于 FDA 的结构,当反馈电阻器不匹配时会发生一些问题,包括输出偏移问题。

    最佳

    阿历克

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    您好,Alec,

    根据以下数据表中电路的组装:  

             

    我改变电阻以获得最大增益是正常的(无失真)。 但通常 情况下,它与 R5 (RF1)和 R1 (RG1)使用的电阻器不同,而不是与 您之前的答案相同的 R3和 R2使用的电阻器。 第二个点是 AOP 的输出电压 相对于输入信号反向。 因为我们使用的是反相放大器。  

    反射后,需要在输出处反转探头以获得正确的信号。  

    我用5.62µV Ω 输入信号(这与我的低水位水电话相对应)模拟,请参见下图:  

         

       

    我可以看到大约40mV 的小偏移量, 可能我必须使用电容器来消除偏移量? 您对该解决方案有何看法?

    感谢你的帮助。

    此致。

    Yann Do

       

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    你好,Yann,

    我很高兴您能够模拟小输入电压。  我将研究一些计算您观察到的偏移量的方法。  您在考虑在电路中添加电容器的哪个位置?  如您所发现的,THS4551数据表确实讨论了多个用例和实施,包括驱动 ADC。

    请阅读这两篇《行星模拟》文章,它们将帮助您解决偏移的原因:  

    https://www.planetanalogue.com/signal-chain-basics-148-understanding-the-impact-of-offsets-in-fully-differential-amplifier-circuits/#

    https://www.planetanalogue.com/dc-precision-considerations-for-high-speed-current-feedback-and-fully-differential-amplifiers-insight-4/

    我还附上了一份 TI 文档,内容涉及 FDA 偏移电压和导致 DC 偏移的因素。

    https://www.ti.com/lit/an/slva417/slva417.pdf

    最佳

    阿历克

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    你好,Alec,  

    我读了你给我的第一个链接和最后一个链接,显然不是那么简单! 是的,我将此 AOP (THS4551)与 ADC (ADS127L11)一起使用,这是我放大来自水电话的信号的目的。  

    在第 73页的 DS (数据表)之后

    我需要在差分模式下放大信号,我不确定逆变器中的 AOP 是否处于差分模式。 请给我一些时间来阅读你们提供给我的所有信息,但我不确定如何找到 消除40mV 偏移的解决方案。  

    感谢您的耐心等待。

    此致

    Yann Do

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    您好,Alec,

    在浏览完所有有关 AOP THS4551的信息后,我看不到补偿40mV 偏移的解决方案。 我还可以看到:

    '在驱动 ADC 时,此输出 CM 偏移量通常可忽略不计,这些 ADC 在其输入共模电压范围(指定时)上显示的公差远远超过这些<+/-20mV 输出声码错误。'

    因此,如果我直接连接到 ADC“ADS127L11”,信号可能会更好吗? 很抱歉,我无法解决如何补偿 ADC 的偏移量。  

    感谢你的帮助。

    此致。

    Yann Do

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    你好,Yann,

    今天我将介绍一下您的设计的一些选项。  

    我将在与我的团队商议后续步骤或最佳实施后向您提供最新信息,以考虑观察到的抵消。

    如果您有更完整/更完整的电路,您可以与 ADC 共享(也许是与 ADC 共享),我希望获得更多信息。  如果您主要是在模拟和设计 FDA 部分,我可以研究您应用的典型电路。

    最佳

    阿历克

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    [引用 userid="409192" url="~/support/扩音器-组/放大器/f/扩音器-论坛/1081521/ths4551-ths4551/4010874#4010874"]如果您拥有更完整/完整的电路,您可以共享(可能与 ADC 共享),我希望获得更多信息。  如果您主要是在模拟和设计 FDA 部分,我可以研究您应用的典型电路。

    你好,Alec,  

    感谢您的帮助,是的,我的目标是将本 FDA (AOP THS4551)与 ADC (ADS127L11)配合使用,因为我要订购这些材料,我希望它们符合我们的规格。 我有会议和旅行,下周我将带着新元素回到你们那里(我将尽力)。

    我刚刚看了 ADC 库,显然我们库中没有用于模拟的 ADS127L11组件。  我认为,只有与 AOP-THS4551合作,才有选择。

          

    此致,

    Yann Do

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    你好,Yann,

    我正在为您的电路模拟一些想法。  在我执行此操作时,您可以使用 TINA-TI 模拟带有 THS4551和 ADS127L11的系统。

    我将跟进更多问题和我的任何更新。

    最佳

    阿历克

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    你好,Yann,

    我有一些跟进要点:

    1.电话液 压传感器的输出阻抗是多少?  您能否使用10欧姆增益电阻器和14.04千欧反馈电阻器操作电路?  如果您的传感器在 FDA 的低输入阻抗下正常工作,则您的偏移量仅为25mV,而不是40mV。  请提供有关您使用的传感器及其阻抗曲线的详细信息。  请参见以下图像:

    图1:负载电阻器间的输出电压,偏移为25mV

    图2:电阻值较小的原理图

    2.以上所示的这种行为(偏移量的差异为15mV)是由大电阻器引起的输入偏置电流偏移造成的。  正如我在先前的回答中链接的《行星模拟》文章所述,偏置电流导致的输出偏移受到大型电阻器(例如1404kOhm (~1.4 MOhm)反馈电阻器)的严重影响。   

    3. 你刚才提到在电路中添加电容器;我不确定你打算如何使用这些电容器。  您是否在考虑 FDA 的外置 AC 耦合?  如果您只需要交流信号,而不需要直流信号,这将是最大程度减少您所经历的直流偏移电压的最佳选择。  问题在于选择正确的值电容器,因为您在低频率下工作是正确的?

    最后,您可能更喜欢使用 THS4531或 THS4531A,它们的性能与 THS4551非常相似,但最大带宽要低得多。  当您在低频范围内操作时,此选择可能会使您的设计成本受益。

    最佳

    阿历克