[参考译文] LMP8358：如何在增益=100或200的情况下减少稳定时间

Amir您好！

我正在调查此问题，并询问有关此部分的更多信息。

激发应变计时，输入信号的大小是多少？ 您使用LMP8358行驶的负载是多少？ 您如何准确地测量沉降时间？

4US稳定时间(ts)规范在2V步长(SO 2mV输入以1000x增益获得2V输出)和10 pF电容负载条件下。 从技术上讲，对各种增益的沉降时间的任何比较都应在数据表中列出的相同条件下进行测试。

如果您的输入被暂时分开几百毫伏，则可能会发生在您的输出处回转，这将增加稳定时间(相对于4US的规格是如何得出的)。 请注意，输入2mV信号以获得2伏增益输出时，不会发生回转。

数据表和规格表中未列出1000以外的增益的稳定时间，因此TI无法说明这些时间应该是什么。 一般来说，我会怀疑，如果增益较低(因此带宽较高)，系统的安装时间会减少；不过，我需要更多的信息，以便进一步分析。

如果  您想共享该零件所需的几个关键特征，我们也可以尝试搜索具有更快解决时间的零件。  

最佳，

Peter Iliya

精密放大器应用

亚利桑那州图森

您好，Peter，

感谢您的回复。  

增益=100的输入信号幅值约为27 MV。 (输出振幅约为2.7 v)。  

输入应变仪具有平衡的全桥配置 ，每个LMP8358输入电压非常接近Vdd/2 (相对于接地)。 VDD= 3.56 v.

电桥电阻为350欧姆。

我将LMP8358与MSP-exp430g2午餐板(微控制器P/N msp430g2553)配合使用。 LMP8358的输出连接到Micro的PIN2 (WFP 1.0)

我配置为ADC10输入(通道A0)以读取应变计的值。 根据 MSP430x2xx系列用户指南第538页，的输入级

ADC10等于27 pF电容器串联，最大电阻为2千欧(MUX接通电阻)。  

电源由启动板提供，测量值为Vdd=Vdd 3.56 电压。 我直接在LMP8358的GND和Vdd引脚之间使用100 NF去耦电容器。

电容器的位置尽可能靠近引脚。

我刚刚将放大器对应变计信号的响应与应变计激发脉冲结合在一起。 CH 1是放大器响应(500 mV/div)，CH 2是

激发脉冲(5 v/div)。 放大器增益=100 .Comp[2：0]=010B。 MUX[1:0]=00B。 CUR[2:0]=000b。 POL=FIL=PIN=0b。

如果您能帮助我找到一个更快的IA，我将不胜感激。 正如我所提到的，低功耗对我的应用至关重要。因此，我需要一个具有的IA

关闭功能。 由于我每隔20毫秒监测一次应变计，因此IA能够非常快速地唤醒并具有快速的步进响应非常重要

激发信号以尽可能缩短激发时间。我的应用首选增益为50至200。

谢谢！  

埃米尔

我明白了。 在ADC采样和读取数据时是否采用了此示波器波形？ 您的ADC采样率是多少？ 另外， 您如何驱动设备的参考引脚？
 
我有一些其他收益的结算时间数据，看起来应该在4US内结算，但我只是想确保测试方案匹配。

Peter Iliya

Peter，

我将REFS和REFF引脚的电压连接到缓冲电阻分压器，以Vdd/2为其提供电压。

因此，放大差分输入信号可以在输出时围绕Vdd/2的任意方向摆动。

正如我之前提到的，在我的应用中，Vdd=Vdd 3.6 电压，而不是5伏。  

Amir

Peter，

感谢您的详细解释。

你是对的。 输入差分信号必须为9 MV，因此放大输入加上1.8 电压偏移设置输出在2.7 v.

实际上，我对固件和硬件都做了一些修改，得到了更好，更快的响应。

首先，我将Comp[2:0]改为001b而不是010B，这大大减少了超射。

您可以看到此修改后的AMP响应。

CH1 (500 mV/div)为输出电流，CH2 (5 v/div)为激励脉冲。 因为，我现在的解决时间要短得多

将激发持续时间从20 us减少到10.5 Us，以节省更多电量(现在，Micro等待4 us，然后读取4个样本)。

我认为AMP响应开始时出现的短峰值是由于您提到的CMR问题造成的。  

另一个问题是稳定的输出值不断变化(峰值到峰值的变化高达100 MV以上)

从一个激发脉冲到另一个激发脉冲。(这在示波器图像中不可见)

我注意到这个问题主要是由参考电路引起的，因为参考电流在1700 Hz左右的频率下振荡，并加起来达到输出  

变体。 我在缓冲输出和REFF引脚之间添加了RC滤波器(R=220，C=1 UF)。这几乎消除了REF引脚上的振荡。

但是，在连续激励脉冲的稳定值下仍存在小幅变化(变化的峰值到峰值约为40 MV)  

降低测量精度。

我检查了REFF和REFS引脚以及Vdd和 放大器波形的输入以及示波器，一切看起来都很好，很稳定。

这似乎是放大器噪音本身。 您对它有什么想法，以及我如何解决它？

Amir

埃米尔

很高兴看到您取得了一些更好的结果。

40mV p-p输出噪声似乎过高。 我会确保您正确测量噪声(无论是输出，REFF，REFS还是Vdd)。 您需要确定设备的噪声层低于电路的噪声级别。 请查看我们的免费课程内容，了解噪音以及如何测量噪音：http://www.ti.com/precision-labs

如果您仍需要找到减少噪音的方法，您可以尝试通过将补偿更改为000或1xx来降低LMP8358的BW。 您也可以在输出上添加低通RC滤波器。 此过滤器有两个用途，如此处的数据表所述：

Peter Iliya

精密放大器应用

亚利桑那州图森

Peter，

我认为问题不是设备噪音。 因为我看不到其他点的波形有这种变化或噪音。

此外，我还设计和准备了另一个仪表放大器(IA)，它使用运算放大器(P/N TLV2780)和电阻器

用于IA的传统运算放大器电路。

增益为92。我将此IA连接到应变仪，它工作正常。 此IA的输出没有噪音或变化，稳定时间也是如此  

很好(约9人)。 此IA中没有添加补偿电容器或RC滤波器。 (我稍后可以加入这些内容来完善回应)。

我更喜欢使用LMP8358，因为我可以通过固件设置增益和补偿，还可以设置CMRR和输入偏移电压和偏移温度

漂移优于三个运算放大器IA。  

我在LMP8358输出中添加了RC滤波器。 R=120和C=10 nF。这将在FC=1/(2*PI*120*10n)=133 KHz下生成一个极。 但这并没有解决问题

问题。 我不想进一步减少FC或更改Comp [2：0]，因为这会降低响应速度并增加稳定时间。

不过，我仍需要找到一些方法来减少产出的差异。

Amir

您好，Amir，

如果您看到的变化确实来自噪音，那么您唯一真正的选择就是降低系统的带宽。  您可能会考虑使用非线性滤波器，它基本上由传统的RC滤波器组成，并在电阻器上使用反并行二极管。 我附上了一份旧的Burr-Brown应用报告，该报告介绍了几种不同的拓扑来实现此目标。 这使您能够在相同截止频率下实现比传统RC电路更好的稳定时间。 正如Peter所说的，40mV似乎相当高，完全来自LMP8358，所以我怀疑您的系统中还有其他东西会产生这种不准确。  为了澄清，您确认这种小信号振荡不是来自参考电压？

e2e.ti.com/.../AB_2D00_022.pdf