[参考译文] 将16位ADC的单端信号转换为差分信号所需的电路

您好Maulik，
1. ADC将使用什么电源？

2.您提到的输入信号是2.2Vpp；是0-2.2V信号还是其它共模直流电平的信号？

3.您的ADC (1.1MSPS？)的速度(采样率)是多少？

您看到的差分输入信号规格是ABS最大额定值。 FDA的工作方式是两者始终相互跟踪(类似于标准运算放大器中的虚拟GND概念)。 回答问题1和2后，我将模拟TINA-TI电路并将其发送给您。

－Samir

尊敬的Samir：

谢谢你。

我正在使用TMS320F2.8377万D控制器。

1.其中ADC由+3.30V DSP电源供电，我在VREFHI引脚上应用了+3.30V，在VREFLO引脚上应用了0.0V。

2.我的输入信号从0到3.3V不等。 单端传感器输出。 我想把它转换成差分泡沫。 我需要保持1.65V (根据3.3 数据表，=DSP/2)共模电压。
 例如，

2.1 如果我的传感器输出为2.2V，则我的差分输出应为V+= 2.2 和V-= 1.1 ，那么我的通用模式将保持=(2.2 + 1.1)/2 = 1.65。

2.2 如果我的传感器输出为0V，则我的差分输出应为V+= 0和V-= 3.3 ，因此，我的共模将保持=(3.3)/2 = 1.65。

2.3 如果我的传感器输出为1V，则我的差分输出应为V+= 1，V-= 2.3 ，因此，我的共模将保持=(2.3)/2 = 1.65。

3.是的，它是1.1MSPS。

此致，

Maulik Timbadiya

Maulik，
摘要您的设置

1.单端输入信号：0至3.3V，因此输入共模为1.65。 电源电压为3.3V。

2.您正在将VREFHI设置为3.3V，VREFLO设置为0V，因此ADC的输入共模也是1.65V。

3. ADC的每一个单端输入都可以获得(VREFHI - VREFLO)=3.3Vpp信号，因此ADC的差动输入是2*3.3Vpp =6.6Vpp。 这意味着THS4531A (其精度高于THS4531)的增益应为2。 但请注意，THS4531A输出保证仅从每个电源轨摆动0.2V，因此THS4531A的每个输出将摆动(3.3V-0.2V)= 3.1V，(0V+0.2V)= 0.2V。 这使得THS4531A = 2*(3.3 －0.2) V = 5.8V的差动输出，因此其增益配置应为5.8V/3.3V = 1.76V/V

4.基于上述条件，我可以为您推荐一条电路，但我需要了解以下几点：

答 驱动此ADC的是哪种传感器(我假设信号直接来自传感器，并且以前没有缓冲)。 我提出这个问题的原因是许多传感器没有低输出阻抗，因此在许多情况下，我在驱动ADC之前看到信号被常规运算放大器缓冲。

B. 我建议使用THS4531A的DGK封装。 这与速度更快，噪音更小的THS4551引脚兼容。 如果我们受到THS4531A线性和噪声的限制，那么我们可以轻松升级到THS4551。

C. 来自传感器的信号是脉冲信号还是更像正弦信号？ 如果是脉冲信号，则所需的放大器带宽可由脉冲的上升和下降时间而不是脉冲的频率来确定。 请同时说明这一点。

－Samir

您好，Samir，

谢谢你。

我认为下面的说法有误解，“因此ADC的差动输入是2*3.3Vpp =6.6Vpp”。 我想将单端信号转换为差分信号。 ADC的两个信号输入均为3.3 Vpp。 请查找我要应用于ADC的附加波形。 我想在ADCINA0上应用VoutP，在ADCINA1上应用VoutN。 我的缓冲输出仅为VoutP (从传感器到运算放大器)，但通过使用THS4531，我想生成类似VoutN的信号。 这些VoutP和VoutN (差分)将驱动ADC的2引脚。

4.A有一个霍尔效应传感器，信号先由运算放大器缓冲，然后驱动ADC。

  C来自传感器的信号为正弦波。

此致，

Maulik

尊敬的Samir：

感谢你的帮助。

我随附了TINA-TI示波器结果，VM1&2的电压范围从1.65 到3.3V不等。 我期望0到3.3V的波形与我之前附加的图形相同。

当VM1 = 3.3V时，VM2 = 1.65 且V(CM)=(3.3 + 1.65)/2 = 2.475。 当VM1 = 3.3V时，我预期VM2 = 0V。

请阅读此主题： e2e.ti.com/.../210.0577万

此致，

Maulik Timbadiya

您好Maulik， 由于某种原因，THS4531A TINA模型正极轨的电压为200mV。 我将1.15kOhm增加到1.3kOhm，稍微改变了一下增益。 我还通过增加电阻器和减小盖子来更改输出负载。 现在效果很好。

我通常会运行瞬态模拟，而不是示波器读数。 有关电路和结果，请参阅随附的文件。 Vcomm输出将为您提供实际测量的输出共模，现在为1.65V (expected.e2e.ti.com/.../5707.THS4531A.TSC)4531)

－Samir

尊敬的Samir：

感谢您及时作出宝贵的回应。 现在通用模式正常。

为什么VF1下电压电平为383mV，上电压为2.92mV？ (而不是0V和3.3V)

在实际实施中，我是否可以使用电阻分压器来生成1.65VCM？ 您会推荐什么？

此致，

Maulik

放大器不是轨对轨运算放大器。 查看2.7V电源数据表第4页上的"输出"数据表规范示例。 它表示放大器输出只能从电源导轨摆动200mV。

您不能使用电阻分压器，因为它不是低输出阻抗源。 您需要一个电压电阻分压器，然后由运算放大器(如OPA836)缓冲以创建这样的源。

－Samir

感谢Samir，

现在仿真运行正常。 我对您的模拟做了一些修改。 我已将增益更改为2V/V，vs+= 4V，vs-=-1V。

现在我要实际检查一下，测试后会通知你。

再次感谢。

此致，

Maulik

Maulik，

   通过4V和-1V电源，您可以获得充足的净空。 您可以轻松地使用 ADC的完整输入范围。 我应该提到，在ADC上使用4V电源和3.3V时，如果放大器中有一个虚假的大信号，那么它的输出可能接近3.8V...in，这种情况下ADC会损坏。

您可以执行以下几项操作：

1.放大器输出上的50欧姆电阻器已具有一些内置保护。 这将有助于稍微限制电流。 例如，当输出电流为2mA时，电阻器上会出现100mV的压降。 将这些电阻器增加到100-200欧姆将进一步提高保护级别，同时会牺牲稳定时间。

2.您可以将电源降至3.7V左右....这样，放大器可以摆动到3.5V左右(实际上，在最坏的情况下，它可以摆动到接近3.64V)，但200mV-400mV过压 不应损坏ADC。 您还可以从以前 的50欧姆系列电阻器中获得额外保护。

－Samir

尊敬的Samir：

我对"绝对最大电压和工作电压"有一些困惑。 我在数据表第2页中发现，电源电压vs - to vs += 5.5V。

我是否可以将+3.8V应用于vs +，将-Vs应用1.5 于vs -？ 这将使我的总电源电压为5.3V。 那么，我是否可以将其用于连续操作？

我已选择LM2.7762万 IC来供应THS4531。 (您对此有什么意见吗？)

谢谢，此致，

Maulik Timbadiya

Maulik，
您不得超过ABS最大值。 ABS最大值和最大值的工作电压可以相同，但有时我们会使MAX操作VOLATAGE约10 % 低于ABS最大值，因为用于为设备供电的LDO和其他电源有其自身的变化。

您可以在3.8 和-1.5V电源上运行。

我绝不是电力产品的专家，但是简单地看一下LM2.7662万，我在您的应用中看不到任何使用问题。

－Samir

谢谢你Samir，

现在，我正在使用THS4531 IC为16位模ADC生成差动输出。 我要应用LMH 4463的输入电压，该电压为1.69v，因为我要将其应用于引脚编号 8 Vin为ths 4531，差分输出为0.62v和0.63v，LMH 4463的输出变为0v (接近约)，但连接后。 当我正在应用0v或没有向Vin提供任何信号时，我得到的是0v和3.39v，但当我应用任何其他输入时，我没有得到所需的输出。 当我从函数发生器上应用1.65v的交流输入电压时，也会发生同样的情况。我仍然获得0v的直流电，1.65v的频率为50Hz。这可能是什么问题？

此致，

AMI和Mona

尊敬的Samir：

您能在AMI和Mona最近发布的文章中提供帮助吗？

此致，
Maulik Timbadiya

您好，

您是否尝试在TINA-TI中模拟电路以确保其工作？ 如果您尝试在工作台上调试电路，那么您是否可以附上您的原理图，并简要 说明您提供/期望的输入和输出电压水平？

此致，

Rohit