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[参考译文] TLV9062:输出电压摆幅

Guru**** 1637200 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV9002, TLV9042, TLV9052, TLV9062, ADC101S021, OPA2322, OPA2320
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/989182/tlv9062-output-voltage-swing

器件型号:TLV9062
主题中讨论的其他器件:TLV9002TLV9042TLV9052ADC101S021OPA2322OPA2320

大家好、团队、

您能否为较大 的 RL (例如 RL>1MOhms)提供输出电压摆幅(Vo)值?

如果您提供 RL vs VO 图、我将不胜感激。

为了考虑轨到轨系统的限制、我想检查一下这个问题。

输出 会进入高阻抗输入、因此我想检查性能。

此致、

Itoh

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    图10未降至0mA。  但是 、推断线路意味 着器件可以达到 ±2.75V 电源轨。

    TLV9002/TLV9042/TLV9052等类似器件的数据表确实显示了0mA、此时的压降为0V。

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    Itoh-San、您好!

    我是否理解正确:运算放大器输出馈送高阻抗、其他什么也没有?   您能否提供输出原理图、以便我能够提供正确的建议?

    如果条件正确(轻负载电流)、运算放大器的输出可以非常接近电源轨。  我的意思是、在几 mV 以内。

    系列文章的第3课讨论了这一主题。  如果您有5或10分钟的空闲时间、我建议您阅读。

    此致、
    Daniel

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    大家好、团队、
    非常感谢您的快速响应。
    我想问一个额外的问题、以获得进一步的理解。
    首先、让我提供一份实用的原理图、以及我们的调查目的、如下所示。
    实用我们的原理图
     运算放大器(TLV9062)被算作负反馈放大器电路。
     R1:5.1k 与"in"和接地相连。
     R2:120k 连接"in"和"Vout"。
     "Vout"端子与"ADC101S021 (Vref=3.3V)"的"VIN"端子相连:直接连接 TI 的 ADC。
     "VIN"端子将摆动电压的输入信号从大约0V 连接到0.6V。
     放大器增益为24.5倍
     Σ-Δ 电源运算放大器配置:"vs"=+3.3V。
     
    2、调查的目的
     我们要将其定义为饱和输入信号的 ADC 输出的最大数字值。
     然后、根据原理图的实际值、我们预计 ADC 输出的最大数字值为1023 (10位)。
     但是、我们应该考虑 ADC 输入前级运算放大器电源轨的电压输出摆幅。
     在其他情况下、我们要检查运算放大器相对于电源轨摆幅的最小值:饱和电平条件。
     根据技术文档、VO 最大值为20mV (Vs=5.5V、RL=10kΩ Ω)、VO 最大值为60mV (Vs=5.5V、RL=2kΩ Ω)
     如果您能在原理图上为我们提供有效的 VO 值、我将不胜感激。  
    此致、
    Tohru Aramaki
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    ADC 的模拟输入电容为30pF;数据表显示、它"在由低阻抗源驱动时、将提供最佳性能 、以消除由采样电容充电引起的失真。" TLV9062是这样一个低阻抗源。

    ADC 的模拟输入具有可忽略不计的泄漏电流、因此 TLV9062能够在电源轨上输出电压。

    唯一可能的问题是高频信号、 因为在最极端的电压下、TLV9062的输出将无法(尽快)对采样电容进行充电。 请参阅图30、并注意、它是在10pF 负载下测得的:

    您使用的频率是多少?

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    Aramaki-San、您好!

    感谢您对电路的描述。  除了 Clemens 的评论之外、我还会根据您的应用自行做出一些评价。

    1.您应该希望放大器具有与 ADC 相当的精度。  这将确保您使用 ADC 的所有精度。  换言之、理想的总电压误差会增加到 ADC 最低有效位的1/2以下。  例如、如果您有一个分辨率为10位的3.3V ADC、那么您将需要3.3/(2^(10+1)) V 或1.6mV 的精度。  因此、放大器的失调电压不应超过1.6mV。  

    但是、您还必须考虑放大器的增益、该增益也会增加输入失调电压。  除以24.5V/V 的增益、可得出65μV μ V 的输入误差。  因此、放大器级的大增益可能需要您的运算放大器具有更高的精度。

    2. 由于反馈电阻器、您的负载实际上不仅仅是 ADC 输入的直流高阻抗负载。  反馈电阻器为您提供并联的125.1kΩ Ω 有效负载。  当您接近 GND 时、您 仍然能够获得非常接近 GND 的输出、因为通过反馈电阻器的电流将非常小。  但是、在接近 V+时会有一些裕度。  数据表未对其进行特性描述。   125.1kΩ、最大直流电流约为3.3V/μ A = 26.4μA μ A。  这仍然很小、因此您应该能够相当接近 V+、尽管我无法确定它的接近程度。

    需要 考虑的另一个因素是、输入失调电压将被增益、这将影响您到达输出轨的能力。  这会因器件而异。  但是、输出限制可能看起来只是输入失调电压乘以应用增益导致的输出电压误差。

    希望这些信息很有用。  如果您有任何疑问、请告知我们。

    此致、
    Daniel Miller

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    尊敬的 Ladisch 先生:
     非常感谢您的额外解释。
     我们在其上使用的频率为166kHz。
     如果您能在提供的图中提供 VS=3.3V 情况的线图信息、我将不胜感激。
    此致、
    Tohru Aramaki
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    我不是 TI 员工、该图显示了典型值。 3.3V 的拐点似乎接近166kHz。

    166kHz 是采样频率还是信号频率? 较慢的信号可以正常工作。

    如果您需要 处理166kHz 信号、则应使用 具有更高转换率的运算放大器、例如 OPA2322或 OPA2320:

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    尊敬的 Aramaki-San:

    3.3V 时 TLV9062的波形图与下面的蓝色线类似。

    如您所见、在对数刻度上、这大约介于100kHz 和1MHz 之间。  这对应于316kHz。  我们还可以使用下面的公式来确定这一点。

    使用该公式和该部件压摆率的典型值、我们得到大约313kHz 的全功率带宽。  因此、您的电路将能够以高达313kHz 的频率提供全输出电压摆幅。  请记住、这假定以下几点:

    这对正弦图有效。
    2.没有高容性负载。  重负载可能会影响稳定时间。
    这使用压摆率的典型值。  在现实世界中、该值会有一些变化。  因此、最好留出一些裕度。
    最重要的是、这没有考虑到相对于电源轨限制的输出摆幅。  这仅考虑速度、而不考虑输出电流/余量功能。

    另外、Clemens 问了一个好问题:这是采样频率还是信号频率?

    如果您有任何疑问、请告诉我。

    此致、
    Daniel Miller

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    尊敬的 Miller 先生和 Ladisch 先生:
    非常感谢您的详细描述。
    首先、我将回答您有关频率的问题。
    166kHz 的频率是采样频率和多路复用器(多路复用器电路)开关频率。
    在运算放大器(TLV9062)的前一级、它连接到 MUX、MUX 将16个原始信号合并为一个信号。
    并且它们的信号在大约250μs μ s 的周期内被一个峰值保持电路充电。
    也就是说、原始信号频率约为4kHz。
    现在、我与我的团队分享有益的信息。
    如果我的团队对此有任何疑问、我很快就会与您联系。
    此致、
    Tohru Aramaki
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    尊敬的 Aramaki-San:

    我很乐意提供帮助。  最后、我要说的是、对于放大器速度、一般建议在开环带宽曲线和运算放大器所需的最大频率之间留出40dB 的裕度。  此应用手册对此进行了详细说明(单击此处查看链接)、并在第7页底部进行了总结。

    例如、TLV9062的开环增益曲线以红色显示在下方。  24.5V/V 的增益对应于27.8dB 的增益。  因此、当裕度为40dB 时、我们希望在4kHz 时开环曲线中具有大约67.8dB 的增益(假设这是所需的最大输入频率)。  您可以看到、具有10MHz 带宽的 TLV9062似乎满足此指标。

    我希望我们的答案是明确的。  如果需要进一步的帮助、请告知我们。

    此致、
    Daniel Miller