[参考译文] PGA281：PGA281一致性测试方法

您好、Rachel、

您提到的所有测量值均可在数据表中找到。 是否要通过硬件进行这些测量？ 或者、我们能否通过仿真来实现这些。  

最棒的

Raymond

你(们)好，Ray

是的、我需要通过硬件进行这些测量。

尽管可以在数据表中找到这些内容、但由于项目要求、我仍然需要通过 EVM 进行验证。 您能否分享这些测试方法？ 谢谢！

Rachel

您好、Rachel、

您是否有想要测试的特定 PGA281运算放大器配置？ 我将为您提供 TI 运算放大器培训视频、您将了解如何执行这些测试。 如果您有任何问题、请告诉我。   

1A。  PGA281的 RIN

 我明天将向您展示。  

1b。   PGA281的 RO 输出阻抗

https://training.ti.com/modern-op-amps-output-impedance

CMRR

https://training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps-common-mode-rejection?context=1139747-1139745-14685-1138802-669621

输入失调电流、输入失调电压、输入偏置电流

https://training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps-vos-and-ib-lab?context=1139747-1139745-14685-1138797-14684

输出失调电压

https://training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps-vos-and-ib?context=1139747-1139745-14685-1138797-14681

增益误差

您是否想到了特定的增益设置？  我假设您正在讨论 PGA281中的数字增益。  

6.电容和电阻负载驱动能力

https://training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps-stability-1?context=1139747-1139745-14685-1138805-13848

https://training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps-stability-6?context=1139747-1139745-14685-1138805-13953

最棒的

Raymond

您好、Rachel、

嗯、为什么要进行这个测试？ 是否要手动为项目选择少数 PGA281？

Kai

您好、Rachel、

下面是一些有关 PGA281输入阻抗和增益误差测量的更多信息。 您需要注意的是、PGA281中的许多测量都需要一些专门的测试设备和测试环境。 对于某些测量、使用标准测试设备很难重现这些数据表结果。  

1A。  PGA281的 RIN

按照每个数据表顶部的规定配置 PGA281偏置电路、请参阅所附图像。 接地 IN_N 侧至接地。 将一个精密电阻器与 IN_P 串联、然后在与 IN_P 节点串联的精密电阻器上施加一个已知正弦波、例如1kHz、具有一定幅度。 输入 PGA281的输入阻抗大于1G Ω。 您测量精密电阻器上的电压变化。 即输入电流。 INPUT_SIN_VolT_Amplitude/Delta_I 的比率是输入 PGA281的输入电阻。   

5.增益误差

增益误差与 增益设置图如图9所示。 使用上述相同的基准测试设置、您可以根据表1配置 PGA281的增益。 当您在 差分输入端输入正弦波时、您将测量输出端的差分输出摆幅。 (meased_gain - programmed_gain)/programmed_gain 是给定增益设置的百分比误差。  

如果您有任何疑问、请告知我们。  

最棒的

Raymond

您好、Raymond、

感谢您的回复和详细指导。 在我进行测试台测试之前、我已经使用上述方法进行了一些仿真、因此我可以检查 这些方法下的理想结果是什么。 不过、我在仿真过程中确实遇到了一些问题、并且有许多测试结果与数据表大相径庭。

Maimum 电容负载和 R 负载

根据数据表、PGA281的最大 CLoad 为500pF、

1.1 500pF 是什么意思(当 CL 大于500pF 时会发生什么情况？ 我认为这是找到 PGA281 CL 功能的测试证明)？

1.2这是否意味着500pF 以上的 CL 将获得不稳定的环路增益(意味着当 LoopGain=0dB 时，Phasy=180°)？  

1.3时域中的过冲量将用于定义 PGA281的最大容性负载？

1.4 PGA281可驱动的最大 R LOAD 是多少？ 如何测试它？

Vos 和 Ibias

我在 TI 培训中提到了测试方法、但我认为它适用于 OPAMP、不适用于 PGA281 (增益电阻器集成在芯片中、我不知道电阻器值)。

2.1对于 Vos、它需要像下图那样连接运算放大器、 我将得到 Vos = Vout/增益、但该 Vout 包括 Vos 和 Ibias +影响、我如何提取 Vos 的实际影响？  

2.2对于 Ibias、它需要像下图那样连接运算放大器、如果 Vin=0、我将得到 Ibias -= Vout/RF、但对于集成了所有电阻器的 PGA281、我如何知道 RF 值、然后获得 Ibias 值？

3、Rin

我使用上述介绍的方法进行了仿真、但得到 di =(4.91V-3.86V)/100k、Rin = 367.619R、这与数据表1MR 有很大不同、下面是我的电路和数据、有什么问题吗？

4.输出

由于 PGA281已在内部集成闭环电阻器网络、数据表中的输出电阻器200mR 是否意味着闭环输出？  我使用上面 TI 培训链接中的方法来仿真 Rout、在输出端放置一个1A 电流源、但得到 Rout = 6.74V/1A = 6.74R 而非200mR、下面是我的电路和直流数据。

为什么与数据表200mR 有如此大的不同？

CMRR

根据上面的 TI 培训链接、CMR=DVO/dVcm、因此我在 VCM=0和 VCM =10V 时测试 Vos、但得到 CMRR = 106dB、这与数据表最小值110dB 相差很远。 您能告诉我仿真是否有问题吗？ 下面是我的电路。

提前感谢您

此致

Rachel

你好 Rachel

Maimum 电容负载和 R 负载

根据数据表、 PGA281的最大 CLoad 为500pF、

1.1 500pF 是什么意思(当 CL 大于500pF 时会发生什么情况？ 我认为这是找到 PGA281 CL 功能的测试证明)？

短路电流范围为7-25mA、典型值为15mA。 因此、Rload 受到输出电流的限制。 我不建议驱动大于3mA 的电流、其中 Rload = Vout_peak/3mA。 最重要的是计算结温并确保运算放大器不会承受热应力。  

运算放大器不喜欢驱动容性负载。 它将在闭环中产生不稳定问题。 请查看 TI 站点中的运算放大器稳定性培训视频。 不保证建议的500pF 负载。 它取决于增益、带宽和输出负载条件、甚至是温度。 在完成设计之前、您需要检查相位裕度。  

1.2这是否意味着500pF 以上的 CL 将获得不稳定的环路增益(意味着当 LoopGain=0dB 时，Phasy=180°)？  

对于电路分析的稳定性、CL 值不是固定的。 有时、它会作为参考图出现在数据表中、但它是典型值、仅适用于实验室电路测试条件。  

1.3时域中的过冲量将用于定义 PGA281的最大容性负载？

培训视频中的过冲电路规则是稳定性分析(稳定性估算)的经验法则。 假设运算放大器以-20dB/十倍频程的速率滚降、Q 等于大约1。 时域规则中存在许多过冲例外情况。 最好在单位增益带宽下检查相位裕度。   

1.4  PGA281 可驱动的最大 R LOAD 是多少？ 如何测试它？

您是指运算放大器输出端的最小 R 负载或较重负载。  过载任何运算放大器都不是好主意、因为高结温会过热并降低运算放大器的性能。  

对于给定的测试配置、您可以通过在运算放大器的输出端注入或吸入来执行脉冲电流负载测试)如果运算放大器的输出阻抗相对于标称负载足够高、则应增大标称负载、 除非分压器误差微不足道。  

我将在明天回答您的一些剩余问题。 您在论坛中提出了许多问题。 您尚未告诉我们您的应用是什么来验证数据表中的所有图。  

最棒的

Raymond  

您好、Rachel、

使用1A 的电流测量 PGA281的输出阻抗是 wayyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy

请记住、PGA281的典型短路电流为15mA：

您很可能通过此测试损坏了 PGA281。。。

Kai

Raymond

感谢您的回复。 关于我的应用、我想在 ADC 之前使用 PGA281来调节我的模拟信号。

最后一个问题。 非常感谢！

最大 Cload 500pF 是差分负载还是仅适用于单端负载？

如果我在 PGA281输出之后连接一个 RC 滤波器(用于 ADC 抗混叠)、电容器值不应大于 最大 CLoad、并且 R 值应大于 Vout_peake/3mA、对吧？

Kai、

感谢你的答复。

是的、我现在注意到了这一点、因此我在执行 EVM 测试时不会注入大于15mA 的电流。 谢谢！

此致

Rachel

您好、Rachel、

最大 Cload 500pF 是差分负载还是仅适用于单端负载？

是的、这两种配置都应该相似。 对于差分输入、它可能是直流偏置的、但仍然是交流接地。  

您的最大概念 CLoad 和 Rload 存在问题。 您应该设计具有一定性能折衷的应用所需的任何组件。 当您尝试补偿运算放大器的稳定性时、您希望在 BW 区域的利益下产生-20dB/十倍频程的下降。 如果您在感兴趣的 BW 中有额外的极点、则需要找到用零进行补偿的方法、即在单位增益 BW 附近保持-20dB/十倍频程的下降。  

如果您想保持-20dB/十倍频程的下降以符合 BW 的利益、则必须在系统中权衡增益、BW、相位裕度、极点和零点；  如果 您实现了目标并且系统不应振荡、您可以将任何电容负载(1nf、10nF 或100nF 等)置于运算放大器的输出端。 当您增加运算放大器中的输出容性负载时、通常必须降低运算放大器增益和带宽以保持-20dB/十倍频程、但这是 设计折衷的一部分。 否则、系统可能会不稳定。 同样、我们将讨论单位增益带宽下的-20dB/十倍频程、其中滚降在波特图中接近0dB 点。  

根据您的其他询问、我将在有空闲时间时尝试回答这些问题。  

最棒的

Raymond

您好、Rachel、

问题：

Vos 和 Ibias

我在 TI 培训中提到了测试方法、但我认为它适用于 OPAMP、不适用于 PGA281(增益电阻器集成在芯片中、我不知道电阻器值)。

这就是您需要使用数据表的原因。  

2.1对于 Vos、它需要像下图那样连接运算放大器、 我将得到 Vos = Vout/增益、但该 Vout 包括 Vos 和 Ibias +影响、我如何提取 Vos 的实际影响？

从数据表的第3页可以看出、IB 电流范围为+/-0.3nA 至+/-0.8nA、这是 GAIN=1和128 (最坏情况为2nA)的典型值。 IB 产生的误差与 Vos 误差之间的关系微不足道。  您是否在 PGA281中从事学术工作？

如果您必须进行验证、请从 PGA281中的 G (1到128)绘制出总 PGA281误差、然后根据您的数据反向计算 Vos、Ibias 和其他误差。 您有多种解决方案、您应该能够估算 IB 误差。  

2.2对于 Ibias、它需要像下图那样连接运算放大器、如果 Vin=0、我将得到 Ibias -= Vout/RF、但对于 集成 了所有电阻器的 PGA281、我如何知道 RF 值、然后获得 Ibias 值？

PGA281中至少有3个运算放大器、其中图39中的 A1和 A2应该是相同的。 无论如何、您需要建立一个代表性模型、并且您可以通过进行脉冲电流注入来估算来自 Zol 阻抗的射频。  

最棒的

Raymond