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[参考译文] TLV333:具有可编程增益和偏移微调调节的差分放大器

Guru**** 675400 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV333, PGA308
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/974438/tlv333-differential-amp-with-programmable-gain-and-offset-trim-adjust

器件型号:TLV333
主题中讨论的其他器件: PGA308

您好论坛、  

我正在设计一个使用压电式称重传感器的设计。 我需要对称重传感器 O/P 进行调节、以便我们能够使用向上的 ADC 精确测量施加的负载。  

AFE 具有一些复杂因素:

1)负载单元具有失调电压(未施加负载)特性:最小值-20mV 至最大值+2mV。  

2) 2)称重传感器具有灵敏度特性:最小值1.6mV/Vsupply/nload 至最大值3mV/Vsupply/nload 。 (称重传感器 O/P 是在 Vsupply/2上偏置的差分电压、在施加负载时始终为正、初始偏移除外)

设计对成本非常敏感、因此我希望使用尽可能少的组件来实现 AFE 调节电路。 我正在考虑使用一个在差分模式下具有极低偏移和漂移特性的单个 TLV333运算放大器。 我可以足够轻松地添加偏移、以抵消称重传感器偏移。 但是、我目前最大的问题是电池之间的灵敏度变化(几乎为2倍)。 当特定电池的灵敏度处于指定的最小值时、这会将可用范围减半(我们必须设计最高的灵敏度、以便不会使放大器饱和)。 这降低了 ADC 中可用的灵敏度负载单元的分辨率。

我搜索过、但找不到一个具有相对简单的可编程增益特性的合适(低成本)差动放大器。 现在、我需要的增益大约在45到90范围内。 理想情况下、它应该是 I2C 控制的器件(SPI 扩展)。 即使是2步或3步增益更改器件也可能就足够了。 理想情况下、该器件也具有可调节的失调电压修整。  

我们将校准生产中的每个器件、以便可以实现偏移消除和增益设置。   

此设计是单轨、电源电压为3.3V 直流。 如果有人能为我看一下这个问题并提出一些建议、我将不胜感激。 欢迎所有评论。

谢谢、致以诚挚的问候

JB。

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    尊敬的 John:

    感谢您发帖。  

    您的传感器的输出阻抗是多少。 通常、这些传感器需要具有高输入阻抗的放大器、例如 JFET 或 CMOS 输入。 但是、一旦为典型差分放大器配置添加4个电阻器、输入阻抗将受到这些电阻器的限制。  

    请参阅本应用报告的第3.1节: https://www.ti.com/lit/an/sloa033a/sloa033a.pdf 

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    您好、Tamara、  

    非常感谢您能再次与我讨论这个问题。 很抱歉多个帖子、但当我按下按钮时、似乎没有为我提交帖子、所以我尝试了几次!

    好的、回到放大器。  

    我在 TINA 上进行了一些仿真、但我没有传感器的模型。  我使用配置为差分模式的 TLV333构建了一个测试电路、根据该测试的结果、传感器的 O/P 阻抗看起来大约为200-300欧姆、因此它必须具有某种类型的集成式 O/P 驱动器。  

    如果需要、我可以向您发送更多详细信息、但我们在此设计中处于保密协议之下、因此我只能在此处发布内容。  

    我需要尽量扩大 O/P 范围、使其从0V 到 VSUPPLY、以便我们能够在向上的位置最大限度地提高 ADC 的分辨率。 难点在于传感器灵敏度的最大-最小范围(几乎为2倍)。  

    我刚才谈到的电路可以做生意。 在灵敏度水平极低的端、我们可以调整上数 ADC 的范围以再次提高分辨率。 不过、如果我能想到一种简单的方法来调整电路的增益、那将会很好。 现在我不能。

    如上所述、理想的解决方案是低成本可编程器件可编程增益和失调电压修整调节功能。  我确实进行了搜索、并且有一些此类型的组件可用。 我看到的一个有趣的选择是 PGA308。 这似乎有我需要的一切-唯一的问题是成本(TI 网站上的1K 为1.68美元)。  

    因此、希望这能为您提供有关我遇到的困难的更多信息。 如果您能与我联系、并能就我拥有的简单电路或其他合适的可编程器件等提出任何建议、我将不胜感激  

    正如我所说、我可以根据需要单独分享更多详细信息。  

    谢谢、此致、  

    JB。   

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    尊敬的 John:

    为什么不使用修整电位计来调节增益?

    Kai