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[参考译文] LPV821:合适的运算放大器,用于使用REF5020进行电压参考

Other Parts Discussed in Thread: ADS1219, REF5020, LPV821, OPA320, OPA388, OPA350, OPA2378, OPA2335, LMP2232, TLV2262, OPA2336, OPA2340, OPA2320, LMP2012, OPA2328, OPA335, LM4140, OPA2187
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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1091120/lpv821-suitable-op-amp-for-voltage-reference-using-ref5020

部件号:LPV821
主题中讨论的其他部件:ADS1219REF5020OPA320OPA388OPA350LMP9.1万OPA2378OPA2335LMP2232TLV2262OPA2336OPA2340OPA2320LMP2012OPA2328OPA335LM4140OPA2187

你(们)好

我根据可用的数据表和EVM原理图设计了下面的电路。 我不是工程师。 我需要以下设计方面的帮助。

我想驱动ADS1219 24位ADC的REFP。 请告诉我设计是否好。 我计划在输出上使用10uF钽电容器。

此致

维贾伊

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    您好Vijay,

    您所说的是针对REF5020输出的C48的10 UF电容器,还是示意图中未显示的电容器,而是LPV821输出(VREF)?  

    数据转换器e2e论坛组通常可以提供有关驱动转换器(如ADS1219)上的参考引脚的最完整信息。

    此致,Thomas

    精密放大器  

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    维贾伊

    我所见的电路的主要问题是使用微功率LPV821,它具有215nV/RT-Hz噪声频谱密度,将完全主导参考引脚处的噪声。  

    LPV821的总噪声将为115uVpp [215nV/RT-Hz*(8kHz)^.5*6] ,将分辨率限制为14位。 相比之下,REF5020的输出噪声为6.14uVpp (3uV/V*2.048V)。

    因此 ,我建议使用如下所示的电路,但正如Tom建议的那样,最好是获得数据转换器E2E支持团队的确认。

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    非常感谢。 我将  按照建议向数据转换器支持团队发布此信息。  

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    OPA320不可用。 您能否建议可用的替代件? 您能否告诉我为此目的搜索运算放大器的要求参数?

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    维贾伊

    对于驱动24位分辨率系统的输入,低输入电压噪声,低偏移电压和快速稳定时间  非常重要。  对于驱动参考引脚,除上述列表外,高电容性负载驱动也至关重要。  我们 的数据转换器支持团队可能会提出一些其他建议。

    下面请参阅我们的精密线性产品系列中的一些可用零件。 遗憾的是,目前三种版本中只有两种版本可用。  

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    谢谢Marek。 OPA388是否合适? 它比OPA350便宜,而且采购方便。 我只需要一个单通道运算放大器。 数据转换器小组建议,可能不需要运算放大器来驱动ADS1219,因为REF5020具有足够的驱动功能。 请参阅下面的链接并提供建议。

    https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/109.1491万/ads1219-suitable-op-amp-for-voltage-reference-using-ref5020-to-drive-ads1219/4041902#4041902</s>1219 50201219404.1902万404.1902万

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    维贾伊

    在ADS1219的REF5020和REF引脚之间不需要缓冲器,在上面的简化示意图中,我显示REF5020直接驱动转换器REF引脚。  对于 使用OPA388对转换器前面的输入信号进行缓冲/过滤,如果稳定时间不是最关键的,则可以执行此操作。 OPA388 使用自动校准技术,在信号路径中具有一个连续时间的200kHz运算放大器,因此您可能需要优化OPA388输出的补偿,以满足您的计时/分辨率要求。   尽管下面的模拟显示了16位分辨率(31uV)约为1us的小信号设置时间,但OPA388宏模型不包括斩波放大器的自动归零操作(自动校正周期之间有5us延迟),因此实际的稳定时间可能会更长。

    有关ADS1219前面使用斩波放大器的更多内部信息,请联系 数据转换器团队。

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    感谢Marek抽出时间。 我想我会避开运算放大器,以减少这种复杂性。 这也是数据转换器论坛的建议。

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    没问题。  祝您好运!

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    最后一个问题。 我不确定您是否在数据转换器论坛中看到了我的问题的链接。 REF5020还 连接到4个双通道运算放大器(MCP6V02)的输入,具有+1 PA的低输入偏置电流。  我将连接4个运算放大器和一个ADS1219至REF5020。 在这种情况下,REF5020是否需要缓冲区。

    我希望上面的Vref电路正常。

    此致

    维贾伊

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    使用REF5020输出引脚上的10uF电容,我认为您不需要缓冲它来驱动 线性运算放大器的参考电压,但MCP6V02是一个自动调零运算放大器,其内部300kHz时钟校正了其偏移, 这可能会产生IB峰值,并反馈至ADS的参考引脚; 因此,您是否需要缓冲MCP6V02的四个输入,仍有待确定,唯一的方法是确保实际构建具有缓冲区选项的主板,并验证其性能(无论是否使用缓冲区)。

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    您好,Vijay,

    在这种情况下,REF5020是否需要缓冲区。

    所附示意图看起来,REF5020将要输入2x (REF5020)(2.048 20kΩ)= 205uA。 您可能忽略了电流会变为4 x运算放大器。 REF5020可能能够在其输出端子处获得高达500uA的电流,并且电流极小。  

    如果您能够增加分压器的值,您可以进一步减少REF5020的电流源(例如使用50kΩ Ω 电阻分压器或稍高),基准将在温度下良好且稳定。

    REF5020的负载调节在下表中指定,而REF5020能够以 ±10mA为单位进行源或汇电流。 如果不增加10kΩ Ω 电阻,您可以。 REF50xx是电压基准的一个非常好的选择。   

    REF5020的输出参考外观不正确。 您应使用低ESR 0.1uf,其中ESR通常低至10 mΩ μ L。 在图44中,47uF用于低ESR 电容器(这是高速DAQ应用的阻尼网络的一部分)。 如果采样率较低,则可能不需要它。 较大的47uF,低ESR电容器将减少REF5020的纹波,并稳定REF5020的输出(不应伤害)。 您可以通过示波器测量-->检查REF5020输出处的纹波幅度来验证其功能。  

    最佳,

    雷蒙德

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    Marek和Raymond  

    首先,我衷心感谢你抽出时间。 我真的很感激。 我想告诉大家,我是一名专业医生,我正在尝试将这款PCB设计为个人项目,以开发一种经济实惠的开源设备,帮助监控室内空气质量,这已成为一个主要的健康问题。 我对软件编码很熟悉,但对电子学的了解很少。 我正在尝试设计 PCB,因为我们之前已经完成了4个设计,因为缺少组件,顾问人员也很累。 原始设计基于LMP9.1万,我们还构建并测试了原型。 现在LMP9.1万 已有一年多没有可用。 即使我们使用的ADC也必须更换两次,LTC6655也被REF5020替换。

    如果我的预算允许,我将免费向所有教育机构分发这些设备,与RPI,ESP32,Arduino等配合使用,并向DIY爱好者免费销售这些设备,让他们可以访问云上的物联网门户。 因此,我们非常感谢您提供的所有帮助。

    我计划与ADS1219一起使用的采样率为20 SPS,这是相当低的。 我遵循了REF5020数据表中的准则,其中指出输出电容器上的推荐ESR为1欧姆至1.5 欧姆。 我可以按照您的建议从10uF提高到47uF。

    根据Marek和您的建议,我认为下面的电路应该适合用于原型设计。 我的Mouser购物车中的一些组件已经消失了  

    如果时间允许,请查看随附的完整PCB示意图。

    谢谢,顺祝商祺

    维贾伊

    https://www.ecosense.se/docs/GasSensorShield.pdf

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    您好,Vijay,

    您可以将C13或47uF电解电容器保留为NP (未填充)。 对于您的20SPS ADC应用,具有低ESR C14,10uF陶瓷电容器输出的REF5020应该足够了。  

    1Ω<= ESR <= 1.5Ω 与1uF至50uF电容器串联是一个阻尼网络。 不需要您的应用程序。 REF5020数据表中的图44是指250kSPS DAQ系统。  

    我无法支持我们竞争对手的运算放大器产品。 与任何运算放大器一样,它不希望直接驱动电容负载。 它可能会在输出处产生运算放大器反馈不稳定。 您应请求Microchip查看用于传感应用的MCP6V02原理图。 此外,来自R30和C34的截止频率(LPF)(fc =1/(2*PI* 100kΩ*10uF)=0.16Hz)似乎是气体传感器 响应时间较低(我的猜测传感器响应时间应约为1Hz或更高)。   

    我假设我们的ADC支持团队将帮助您查看  应用的ADS1219原理图。  

    如果您有其他问题,请告知我们。  

    最佳,

    雷蒙德

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    雷蒙德

    市场 上几乎所有电化学气体传感器的响应时间通常都非常长,通常< 30秒(远低于1Hz)。 气体传感器制造商建议使用C30,R30和C34。 按照建议,我将请求Microchip提供进一步建议。 感谢你能抽出时间。

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    您好,Vijay,

    雷蒙德是对的,MCP6V02的数据表指出,100nF的电容负载不得直接从OPAMP输出连接到接地。

    您能否显示原始原理图? 我提出这个问题是因为上面所示的示意图中有几个点让我感到困惑。

    另外,您使用的是哪种气体传感器?

    Kai

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    Kai

    有关完整的示意图,请参阅以下链接

    https://www.ecosense.se/docs/GasSensorShield.pdf

    以下是Semeatech气体传感器数据表的链接。

    https://semeatech.com/uploads/datasheet/4series/051-1200-000_EN.pdf

    组件额定值基于SMT提供的组件。 如果需要更改评分,请告知我。 传感器制造商Semeatech已确认设计看起来不错,但无法就Raymond提出的问题向我提供建议。 我认为如果这个问题得到解决,我们可以继续进行原型设计。 虽然此设计专用于Semeatech传感器,但更改RL和RF电阻值应允许我们将相同电路与Alphasense,Membrapor和类似的3线电化学传感器一起使用。 谢谢你。

    此致

    维贾伊

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    雷蒙德。 C30电容器是由气体传感器制造商推荐的。 如果我移除C30,它是否会解决反馈不稳定问题? 在Semeatech分享的原理图中,他们最初使用 的C30在R30之后。

    在R30之后放置C30是否更好?

    谢谢,此致

    维贾伊

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    您好,Vijay,

    圆形橙色LPF滤波器正常,但您只需在R8或100kΩ Ω 之后保留一个电容器,C4或C5或与后LPF不同的电容器值。  

    如果您 想 使用Microchip运算放大器,我建议您让他们的团队为您模拟电路。 或者,您应该将CO感应电路放在试验电路板或PCB上进行检查。 您在pdf中发布的电路与制造商的原理图略有不同。   

    我认为气体传感器的输出是mV, 其中We电极或电路的增益为-909.1V/V (30kΩ Ω/ 33Ω Ω)。

    如果CO传感器的输出通过氧化还原反应输出电流或电流下沉,则通常使用瞬态阻抗放大器(TIA)将电流转换为3电化学电池中的电压(I至V转换器)。  

    如果您有其他问题,请告知我们。  

    最佳,

    雷蒙德

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    最初,我们可以选择使用OPA2378或MCP6V02来设计电路。 但是,OPA2378缺货。 我还没有收到Microchip的回复。 如果需要更换MCP6v02,我可以这样做。 在过去的2个月里,我已经更换了零件  

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    您好,Vijay,

    让我看看明天是否能找到P2P替代(OPA2378)。 是的,在当前环境中很难找到IC组件。  

    CO气体传感器的输出电压范围是多少? 传感器的响应时间约为30-40秒。  

    最佳,

    雷蒙德

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    传感器的最大输出电压等于传感器灵敏度x最大范围。 例如,CO传感器的灵敏度 为0.5 mA/ppm (+1mA/ppm),最大范围 为50 ppm。

    SEMATECH传感器 CO气体     SO2气体     NO2气体     O3气体  
    传感器灵敏度(Isense) 0.6 μA μ S/ppm 0.6 μA μ S/ppm -0.75 μA μ S/ppm -1.1 μA μ S/ppm
    数据表中的最大传感器范围 50岁 ppm 20. ppm 20. ppm 10. ppm
    最大传感器电流(Imax) 30. μA 12. μA -15. μA -11. μA
    输出电压 30. μV   12. μV   -15. μV   -11. μV

    如果您正在查找更换部件,请确保其在市场上销售充足,交货时间短。 上次我们使用 LMP9.1万进行原型设计 ,但当我们想要进行生产时,零件不可用,否则,我更喜欢坚持现有设计并解决问题。

    此致

    维贾伊

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    您好,Vijay,

    将C30直接放在OPAMP的输出位置肯定是一个错误,正如我前面已经提到的。 C30是否仍与C34并行使用取决于您要使用的组件类型。 如果您想对C34使用钽,那么额外的100nF X7R是有意义的。 但是,如果您要使用n ü 4µ7 ...n ü 10µ X7R,则无需再使用100nF X7R。 ("X7R"是指使用由X7R电介质材料制成的陶瓷盖)。

    这让我进入下一个问题:您想在您的项目中采用SMD组件还是通孔?

    Kai

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    MCP6V02的良好替代产品是OPA2335 -请参阅下面的可用性。

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    雷蒙德/凯/马雷克

    感谢您的大力支持。 我们正在使用SMD组件。 请参阅Semeatech应用手册。

    AN16.1205万.pdf (ecosense.se)

    我们需要具有极低输入偏置电流和低输入电压噪声的运算放大器。 我想我们会坚持MCP6V02,除非我们能找到类似或更好的零件。 我们将移除C30。 不是必需的。 是否可以在没有C30的情况下将信号驱动到ADC? 如果可以,我们可以继续使用原型。

    我的购物车中的一些部件(包括ADS1219)库存不足。 我不想再重新设计整个赛道。 PCB设计已经完成。 我们正在等待电路的最终确定,以便订购PCB。

    此致

    维贾伊

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    您好,Vijay,

    下面是pdf示意图中的拼写错误。 如果PCB已制作,您可以将其保留为未填充状态。  

    我们为3电化学电极接口应用提供了非常广泛的低偏置精密运算放大器选择。 如果您改变主意,请告知我们。 您应该要求Microchip用选定的运算放大器模拟电路,并确保没有意外情况。   

    最佳,

    雷蒙德

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    维贾伊

    MCP6V02不完全是低IB -其最大IB未指定为25C, 125°C时可高达 5000pA -见下文。

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    如果这解决了所有问题,我很乐意更改设计。  坦率地说,我现在对设计的正确或错误没有任何线索。 Alphasense传感器要求我遵循下面的电路设计。

    该电路适用于所有主要传感器制造商。 Semeatech证实设计的TIA部分是好的。 但我自己对此并不了解。 目前的设计经过了从基本电路到主要是零部件可用性的许多变化。

    由于所有传感器的规格或多或少都相似,我认为我们可以采用通用设计来处理大多数传感器。 如果您认为更改到OP2335将最终确定设计,我将执行此操作并发送最终电路进行审查。 这将大幅增加我的BOM成本,因为OP2335 (4.3美元)几乎是Mouser的MCP6V02 (2.7美元)的两倍。 MCP6V02是2.5美元 ,OPA2335是3.675美元 ,数量为100。 电路使用其中的4个,这是一个大幅增加的成本。 但是,由于我们的第一批生产是1000个印刷电路板,因此可以控制这种小批量生产的成本增长。

    请告诉我OPA2335对电路的最终更改。 我将进行更改并回复给您。

    此致

    维贾伊

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    对于缓冲ADC,不需要U5。 我没有在电路中使用运算放大器,因为ADS1219输入是缓冲的。 如果我错了,请纠正我

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    Marek

    本产品适用于温度约为25C的室内使用。 除此之外,我更担心温度最高为50C的传感器。 实际上,他们不会暴露在极高或极低的温度下。 因此,在25-50C之间,它比OPA2335低得多。

    MCP6V02

    OPA2335

    此致

    维贾伊

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    维贾伊

    MCP6V02是一种自动归零运算放大器,每 100us (10kHz)自动校正一次偏移电压,它将生成IB峰值,就像OPA2335一样,随着时间的推移,它将集成到比1pA高得多的值。  因此,我非常怀疑他们在25°C时的IB声称为1pA,尤其是您可能会注意到IOS在25°C时显示为30pA,在50°C时显示为35pA 。由于IOS =(IB+)-(IB-),这意味着IB-在50°C时必须为-34pA。  此外,请记住,所有典型图形都是典型图形,最大IB值可能比典型图解显示的值高得多。  

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    您是一个更好的评判人。 我只看了输入偏置电流,因为这是Alphasense和Semeatech都提到的最重要的电流。 我只想告诉您,我们的设备最多可在5-45C之间工作。 因此,如果您认为OPA2335是一个很好的替代产品,我很适合。 我只是在等待Raymond和Kai的反馈。

    此致

    维贾伊

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    您好,Vijay,

    我模拟了TIA的最后一个阶段,如下所示。 CF电容器的范围可能从220nF到1uF,因为CO传感器的BW低于0.05Hz。  

    在模拟中,我们的氧化电流模拟范围为100pA至50uA,TIA的相应输出范围为1.024V至2.524V。 如果要最大化ADC范围,可以将R_Gain电阻增加到3.3V/50uA = 66kΩ Ω 范围,请参阅Vp或Vout与ICO或输入电流的线性关系。  

    当然,制作电路板后,您需要在CO感应范围内执行2点[CO]浓度校准。  

    请参阅下面Tina模拟中的附加文件。  

     e2e.ti.com/.../OPA2335-TIA-WE--04122022.TSC</s>412.2022万

    我们为各种应用提供了广泛的TIA运算放大器选择。 下面是您可以在TI商店中找到其它合适部件的链接。 看起来您使用的是SOIC-8双运算放大器封装,这是精选产品中最受欢迎的封装之一。 如果您在我们的目录中寻找具有成本竞争力的运算放大器,您可以从下面的链接中找到。 或者,您可以直接从E2E论坛获得帮助。  

    https://www.ti.com/amplifier-circuit/op-amps/precision/products.html#p480=2;2&p3270typ=-4.9 0.4 1.6 ;0.1 5&p3271TYP=-FET;CMOS&Sort=p1261max=5;180&p1261min=FET;5&p89=FET;CMOS&Sort=p1261max;asc</s>1261 12611261

    我将尝试在明天之前模拟Tina的CE和RE电极。

    如果您有其他问题,请告知我们。  

    最佳,

    雷蒙德  

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    从一开始,您就非常出色。 非常感谢大家花时间帮助我,尽管我是个新手。 唯一让我担心未来OPA2335可用性的事情。

    此零件已在分销商库存中库存不足,而且交货周期较长。 在进行全面生产之前,我们可能需要至少2个月的时间来组装和测试PCB。 即使我们要生产1000 PCB,我们也需要4000 OPA2335。  如果届时分销商的库存耗尽,我们将需要等待一年以上才能购买这些零部件。 在我们最终确定ADS1219之前,这是要确定的主要标准。 交货时间仅为8周。

    部件号 英寸 偏差当前 偏移V 噪声 µVP -P  价格   TI Mouser 交付周期
    LMP2232 1.00 PA 0.150 mV 2.40  $ 1.000        22.163万 第1373号决议 6周
    TLV2262 60.00 PA 2.500 mV  $ 0.609        17.6921万 585. 52周
    OPA2336 10.00 PA 0.125 mV 3.00  $ 1.065           5.4936万 1500 30周
    OPA2340 10.00 PA 0.500 mV 8.00  $ 1.516           3.8309万 164. 83周
    OPA2320 0.90 PA 0.150 mV 2.80  $ 1.200             8000 2500 14周
    LMP2012 4.00 PA 0.036 mV 0.06  $ 1.210             3395 1270 70周
    OPA2328 1.00 PA 0.025 mV 3.00  $ 1.400             1775 0 ???
    执行部分第2335段 200.00 PA 0.005 mV 1.40  $ 2.076           3.1013万 283. 63周

    根据您发送给我的链接以及部件的未来可用性,LMP2232似乎是现在更好的选择,如果它可以用于替换MCP6V02。 请确认。 我可以开始使用LMP2232进行新设计。

    此致

    维贾伊

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    请参阅随附的文档,了解用于仿真的传感器模型。

    e2e.ti.com/.../Amperometric-Gas-Sensor-Model.pdf

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    以下是Semeatech的电子邮件。

    他们说VOUT=VREF=ADC FS。 计算增益电阻值以获得2.048V的最大VOUT。 CO气体的最大电流输出为30uA。  我不确定我们是否可以将R_Gain值增加到66K,因为这会将VOUT增加到3.004V (1.024V +(6.6万Ω+ 0.0.0003万A))。

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    维贾伊

    使用MCP6V02或OPA2235等自动调零运算放大器的主要原因是它们的偏移电压非常低,但如果您计划校准系统(以消除偏移相关错误),则应该能够使用LMP2232。

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    我是否可以将低ESR 10uF钽电容器用于C13而不是放置C14? 我无法在较小的封装中找到低ESR陶瓷电容器。 REF5020现在也已缺货。 我只留下了高年级的成绩。

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    您好,Vijay,

    关于R_Gain电阻器,75kΩ 3.3V ADC输入范围,TIA的增益可能增加到大约3 µ A。 1.024V是 环境中无[CO]浓度时的输出电压。   

    关于CE和RE电极(假设D系列CO),这是我的产品。 运算放大器反馈回路通过OPA335保持稳定。 电容器C2可以是10nF到100nF,我选择了33nf。 由于应用程序不需要高BW,我没有选择低值或10nF。 我在CE电极侧选择了带宽为482Hz的33nF。 C2 = 100nF时,BW降低至大约159Hz。 电路的相位余量不是问题,它处于90度。  

    e2e.ti.com/.../OPA2335-CO-Sensor-CE-AC-Analysis-04132022.TSC</s>413.2022万

    关于CE/RE电极的一些参考设计中显示的其他原理图,这些都是运算放大器补偿方案,用于稳定应用中所选运算放大器。 我认为 该公司推荐了这些配置(在某种程度上是通用的IT),这样用户就不需要模拟电路,就可以将其视为电路接收。 如果没有模拟,它可能适用于此类低带宽应用,但电路未针对应用中使用的运算放大器进行优化。  

    我是否可以将低ESR 10uF钽电容器用于C13而不是放置C14?  

    您是指示意图吗? 由于您的应用温度不会超过50C,10uF低ESR Ta电容器将正常。 如果您有C14 = 1uF低陶瓷电容器,您可以将其平行放置两个电容器。 否则,如果没有C14,它可能工作正常。   

    如果您有其他问题,请告知我们。  

    最佳,

    雷蒙德

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    雷蒙德

    感谢您提供信息。 我终于在考虑 保留MCP6V02运算放大器,因为我可以使用的几乎所有TI运算放大器都几乎缺货,而且交货时间很长,超过50-60 周。 现在,REF5020也没有库存,这迫使我重新设计带有新电压基准的电路。 这一切都令人沮丧。 我从过去2个月以来就一直在处理这一问题,并进行了4项重大设计更改。 ADS1219也将缺货,这只是时间问题。 不幸的是,没有一家传感器制造商能够提供我们可以适应的单一参考设计。 由于零件不可用,设计任务变得非常困难。

    如果可能,如果您的时间允许,请给我一个电路设计,其中包含所需的任何更改,我将继续进行原型设计。 我完全知道,在测试原型后,设计可能会有进一步的变化。 我不介意更换电路中的任何部件,只要它们在市场上可用于批量生产。 我已将REF5020替换为LM4140。 示意图显示了REF5020和LMP4140,但只会使用其中一个。

    气体传感器护罩

    此致

    维贾伊

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    您好,Vijay,

    由于零件不可用,设计任务变得非常困难。

    是的,当然是。 许多客户补充给定设计中的低风险零件,并在当前环境中最终确定剩余电路。 如果部件短缺,您也可以考虑第二个或备用模块。  

    如果可能,如果您的时间允许,请给我一个电路设计,其中包含所需的任何更改,我将继续进行原型设计。

    我已通知您,传感器制造商的参考设计将适用于许多运算放大器选择。 每个运算放大器都不同(BW,相位边距和其他);有些运算放大器的补偿比其他运算放大器稍高。 对于低带宽应用,通用CO参考设计 可能足够好。 但是,您应要求制造商检查最终设计。 如果您决定使用微芯片运算放大器,您应该让他们的工程师为您检查设计。  

    如果您有其他问题,请告知我们。  

    最佳,

    雷蒙德

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    雷蒙德

    感谢您的理解。 我们的目标是,如果此原型运行良好,则至少让1000 设备运行。 除非零部件可用于 提升生产,否则它会超越此设计的目的。 我们已经失去了一年LMP9.1万。

    LMP2232现在可以使用,以后也可以生产,但是Marek说我们需要校准系统。 如果这是每个PCB的一个流程,我们应该可以接受。 所有其他运算放大器的交货周期都很长。 如果您认为我们可以使用LMP2232优化设计,那么我们应该可以继续。 我们还需要有关如何校准系统的指导。 如果有任何其他适合我的应用的运算放大器我漏掉了,请提出建议。

    我也喜欢备份组件的想法。 但是,我不确定是否会有部件具有匹配的封装尺寸和规格,以便在不重新设计PCB的情况下相互替换。  如果可能的话,我对这个想法持开放态度。

    此致

    维贾伊

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    您好,Vijay,

    根据我的经验,所有基于电化学的精密测量都需要校准(氧化还原反应与许多外部变量相关)。  对于CO传感器,如果需要校准传感器,您需要联系制造商。 如果一氧化碳测量的目的是在封闭环境中警告[CO],则可能不需要校准[CO](也不会有损),但感应设备必须在温度范围内持续可靠地运行。  

    此外,[CO]气体校准可能是也可能不是生产产品的经济高效步骤。 可以通过电子方式(作为电子校准的一部分)消除CO TIA输出的Voffset,这可能更易于管理。  

    请告诉我们您希望如何选择合适的运算放大器。 我知道您正在处理可用性问题,性价比问题,设计稳定性问题等,我可以建议一些选项。 就运算放大器封装而言,您在PCB上设计了SOIC-8封装,这是运算放大器产品中广泛提供的封装,我们拥有比市场上任何制造商都广泛的精密运算放大器选择。

    由于我们的许多顶级卖家运算放大器在不同行业中非常受欢迎,这是您难以找到库存商品的部分原因。 您应该提前规划当前的制造环境。 精益生产制造方法在最近的制造环境中不起作用。  

    作为TI客户,我们有义务 为您提供帮助。 但是,如果您选择不同制造商的运算放大器,我无法支持设计。   

    最佳,

    雷蒙德  

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    您好Raymond

    气体传感器已由制造商校准。 由于本产品不用于工业用途,因此我们不需要非常高的精度。 传感器灵敏度本身的错误为Over 20 %。 我们只是不想再通过电子系统添加任何错误。 如果我们可以使Voffset无效,则应该没有问题。 本产品也可在室内使用,因此我们不会期望达到极端温度。 它主要在正常室温下工作,非空调空间的温度可能在10C-40C之间变化。

    我提到的运算放大器列表来自您给我的链接。 建议的OPA2335具有高输入偏置电流,传感器公司认为这不是理想的。 此外,此部件的交货周期很长,为52周,但目前TI的库存约为10K。 我可以继续使用此零件。 订购样本PCB大约需要2-3周时间,可能还需要2-3周时间对其进行测试。 如果您有任何其他问题,请告诉我。

    我唯一的问题是,如果我们改变运算放大器,您是否可以帮助获得完整的解决方案。 我已将REF5020替换为LM4140以作为电压参考。

    此致

    维贾伊

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    您好,Vijay,

    U5对于5020对于缓冲404.7879万缓冲ADC404.7879万ADC不是必需的。 我没有在电路中使用运算放大器,因为ADS1219输入是缓冲的。 如果我错了,请更正我

    是的,ADS1219具有输入缓冲器,但其5nA的输入偏置电流会导致R8上的电压降过高。 这将降低ADS1219的输入偏移电压:

    因此,需要一个具有更低输入偏置电流的额外缓冲器。 然后,R8和C9的重低通滤波和R12的电压降较小,因为R12比R8小得多。

    Kai

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    Kai

    我认为,电路设计的唯一最终实现方式是从TI获得完整的电路设计。 没有人比TI工程师更了解TI产品。 甚至传感器制造商也要求我与部件制造商联系,以最终确定电路设计。 如果我可以向TI寻求完整的电路设计,请允许我这样做。

    此致

    维贾伊

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    您好,Vijay,

    由于运算放大器的可用性问题,我无法告诉您哪一项是满足CO设计要求的最佳选项。 以下是运算放大器的最低要求。  

    基于CO传感器,其灵敏度为0.16uA/ppm。 原子球中的典型[CO]介于0.12ppm至0.6ppm之间。 典型的室内[CO]在0.5ppm到5ppm之间。如果我们为您的应用选择0.12ppm作为标称水平,则CO传感器将产生大约0.16uA/ppm*0.5ppm = 80nA。假设室内剩余[CO]为0.5ppm。  

    用于选择运算放大器的Ibias最小电流大约在80pA到800pA范围之间,假设10C < Tamb < 50C。   

    第二个运算放大器考虑因素是随时间的推移而发生的漂移。 自动调零运算放大器(例如 OPA2335,OPA2187等)对于应用来说,比斩波放大器或非零漂移精密运算放大器更好。 我为您提供了一个可供您选择的操作放大器链接。  

    还有其他一些对您可能很重要的关键参数。 我们可能会在您最终确定这些组件选择后讨论模拟,否则,当前情况将在未来几周内再次发生变化。  

    最佳,

    雷蒙德