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[参考译文] BUF602:单电源问题

Guru**** 2399305 points
Other Parts Discussed in Thread: BUF602, FDC2214, FDC1004

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/1080869/buf602-single-power-supply-issue

部件号:BUF602
“线程”中讨论的其它部件: FDC2214FDC1004

尊敬的 TI 专家:

我想将 BUF602配置为在单电源模式下工作。

数据表显示,简单地将负极导轨接地似乎足够了,但模拟结果显示配置有问题。

我需要在电路中添加一些连接吗?

实际实验中的输入是半整正弦波,最大振幅为1.8V,频率为10MHz。

评估板的板载3.3V 将提供电源。

此致,

意志

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    您好,

    首先,我请求您将参考引脚与接地连接,在本例中,接地线路图上为 V。  请参阅随附的 TINA 文件了解详细信息;能否详细说明电路负载以及“错误消息”的含义?  我希望您能提供更多有关您的应用,电路负载和设计需求的信息。

    e2e.ti.com/.../buf602_5F00_single_5F00_supply_5F00_halfRectSine.TSC

    最佳

    阿历克

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    您好,

    遗憾的是,您没有提到模拟的错误。 输出电压不是一直下降到0伏,这是错误的吗? BUF602数据表明确指出,BUF602不可能实现这一点。 最大负电压为+1.0V:

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    您好,Alec,

    谢谢你的回复。

    问题是输出并未完全降至0V,Kai 在下文中提到了这一点。

    我希望输出与输入完全相同。

    意志

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    谢谢。

    意志

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    您好,

    BUF602不能在接地+1V 范围内。  使用3V3电源导轨时,在不违反放大器规格的情况下难以处理1V8振幅信号输入。  

    1.对于3V3单电源,最小输出电压为+1.0V。  即使您要将输入信号转换为直流电,使整流正弦波的“GND”为+1.0V,以使 BUF602正确输出,1V8输入振幅将超过最大输出电压2.1 V (通过驱动高达2.8V)。  您是否可以灵活地使用与3V3不同的供电导轨?  通常,缓冲器无法在负极轨上运行,特别是在单个电源上。  您可以将正振幅衰减到1.8V 的一半,即0.9V,这将启用+1V 直流偏移,并防止3V3电源超过最大/最小输出范围规格。  您的峰值输出将为1.9V,安全低于2.1V 最大输出限制。

    2.您可以使用单个5V 电源,并使用+1V DC 偏移将输入信号置于5V 电源提供的0.9-4.1V 输出范围内。  这将使您能够保持信号的最大1V8振幅。  您的峰值输出将为2.8V,安全地在4.1V 最大输出限制内。  在10MHz 下,什么来源可以为您的半整正弦波提供1V8幅度?  您是否能够转换信号,或者信号是否必须位于 GND?

    3.如果您希望 BUF602的输出与输入完全匹配,而不修改输入信号或输出信号级别,则必须在双电源模式下使用 BUF602 (如所附图像中所示) 能够在0伏至1V8之间运行而不违反技术规格。  您是否需要能够使用单电源执行此操作?

    您也可以使用不同的放大器产品或复合放大器设置来最好地完成应用。  您的10MHz 信号带宽不够快,无法强制使用高速运算放大器;您应该使用 ti.com's Amplifier 产品工具为您的用例搜索最佳设备 :https://www.ti.com/amplifier-circuit/products.html

    您的输出负载和电流要求是什么?  另一个 TI 部件可能更适合您的设计需求。

    请告诉我有关您的应用的更多详细信息,以及您的电路设计的哪些方面无法更改。

    最佳

    阿历克

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    您好,Alec,

    感谢您提供信息。

    如果我要使用 BUF602,似乎需要双电源模式。

    但我的设计可以使用其他单位增益运算放大器,只要它能成功地缓冲来自一个3V 电源的1.8V 10MHz 半正弦波信号。

    对于我的应用细节,缓冲器用于为 TI 的 FDC2214电容到数字转换器提供有源屏蔽设置。 需要将单位增益运算放大器的主动屏蔽连接到 LC 共振电路的一侧。

    LC 储罐上的信号驱动是半整流正弦波,最大振幅在1.2V 至1.8V 之间。 最大频率配置为10MHz。 下图显示了频率为4.5 MHz,振幅为1.5伏的 LC 共振电路上的驱动信号示例。

    因此,除了缓冲器,电路的其余部分基本上不能改变。

    由于有源屏蔽电极与 PCB 接地平面形成电容,因此输出负载主要是大约10pF 到400pF 的电容负载,具体取决于电极之间的间隙。

    电流需要尽可能低(小于10mA),而不会扭曲缓冲信号。

    对于电源设置,最终设计的设备将采用全电池供电,例如使用 CR2032。

    但为了实现 BUF602的双电源模式,设计中还可以添加两块电池。


    你有什么建议吗?

    谨致问候:

    意志

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    您好,

    感谢您提供有关您的应用和设计需求的所有信息。  我有几点:

    1.您也可以在 e2e 上与 FDC2214团队建立联系;以下主题的共识似乎建议如下:

    -如果您需要有源屏蔽,最佳选择是使用包含有源屏蔽电路的 FDC1004。

    -如果您需要 FDC2214,则可能不需要主动屏蔽

    支持 FDC2214的团队未能成功找到一个可为 FDC2214提供主动屏蔽的操作放大器。

    查看这些线程中的实际帖子:

    https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1050489/fdc2214-capacitance-jumps-and-active-shielding

    https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1009661/fdc2214evm-technical-query-regarding-fdc2214-evm---active-shield

    https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/551536/fdc2214-active-shield

    https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/815377/fdc2214-creating-an-active-shield-output

    https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/928659/fdc2214-active-shield-with-an-external-op-amp

    2.如果 BUF602除了提供单位增益之外,没有提供任何其他性能,我会研究其他运算放大器,因为与其他高速部件相比,您的应用是低电流,相对低带宽的。  添加第二个电源将使 BUF602得到正确使用,这是正确的。

    3.如果您决定不使用 BUF602并为此应用寻找单位增益放大器,我建议根据您的应用来查看非高速运算放大器的运算放大器。  您可能会发现使用精密放大器或高性能通用运算放大器的值。

    我的知识集中在运算放大器和应用程序上,这些应用程序在自然环境中具有高速,带宽> 50MHz。  我不会每天处理此应用程序,因此目前我没有针对您的应用程序的特定操作建议。  我会通过 e2e 联系信号调节/传感器团队以继续本次讨论。

    最佳

    阿历克

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    您好,Alec,

    感谢你的回复。

    FDC1004不适合我的应用,因为它只允许传感器在25 kHz 左右工作。

    我正在进行的实验要求传感器在 MHz 区域工作,这就是为什么选择 FDC2214的原因。

    尝试使用主动护罩的主要原因是使传感器作为单向感应模式工作。

    但由于需要添加放大器,它会增加成本和功耗。

    因此,我计划做一些实验来评估主动防护屏对非感应侧干扰的阻挡能力,并判断引入主动防护屏是否值得。

    我会看看您建议的精密放大器和通用运算放大器,以找到更适合我的应用的单个电源运算放大器。

    此致,

    意志