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[参考译文] OPA2333-HT:驱动 Σ-Δ DC ADS1278-HT

Guru**** 668880 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1278-HT, OPA2333-HT, OPA211, OPA2333, THS4521, ADS1278, OPA2333P
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/870181/opa2333-ht-driving-a-sigma-delta-dc-ads1278-ht

器件型号:OPA2333-HT
主题中讨论的其他器件:ADS1278-HTOPA211OPA2333THS4521ADS1278OPA2333P

你(们)好

我正在设计一个高温 PCB、在帧同步模式、TDM 模式和1MHz 时钟下使用两个 ADS1278-HT 以菊花链方式连接在一起(16个通道)。 以2.5V 为中心的低频输入信号0-8Hz、0-5V。 系统级精度为16位

由于 PCB 空间问题、我想直接从 OPA2333-HT 驱动 ADS1278-HT。

我的理解是、采样率与 ADC 输入时钟相关的 Δ-Σ ADC、因此即使在低带宽应用中、内部开关电容器网络也可以非常快速地切换

如上所述、我想使用 OPA2333-HT、因为它具有出色的直流性能、宽输入共模范围和宽输出摆幅。 问题在于其带宽非常低、为350kHz。

即使存在这种限制、我也认为它适合我的应用- ADC 时钟为1MHz、ADC 设置为低速、分频为40 clkdiv。 因此,我认为 ADC 的实际开关电容是25kHz (1MHz/40)?

因此、即使 OPA2333-HT 的350kHz 带宽也可以驱动 ADS1278-HT -如果有人可以确认吗?

注意:我不确定这是 ADC 还是运算放大器问题、因此类似的问题也发布在 ADC 论坛上

https://e2e.ti.com/support/data-converters/f/73/t/869955

注意:我查看了热评估原理图、OPA211或 THS4521等运算放大器似乎用于驱动 ADC -我尝试避免这些误差的原因主要是输入共模问题。 我可以使用它们、但由于输入共模和电平转换的原因、我还需要 OPA2333。PCB 空间是一个大问题、因此如果可能、我只想使用双封装 OPA2333-HT

此致

Martin

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    尊敬的 Martin:

    我们可以为您详细介绍一下。  您是对的、OPA2333-HT 的低带宽可能是一个限制;但是、正如您提到过的、由于您要在调制器频率较低 的 FMod=1-MHz/40的低速模式下将 ADS1278设置为 fclk=1-MHz、这可能是可行的。 我需要在仿真中验证这一点。

    根据您在 ADC 论坛上的帖子、您似乎需要在+165-C 下运行、因此您需要高温级器件。   

    OPA2333是设置为缓冲器、增益配置还是反相配置?  ADS1278使用了什么电压电源、输入电压共模要求、输入信号振幅以及什么基准电压? 输入信号是直流信号还是交流信号? 如果是交流、频率范围是多少?  如果您有一个显示 OPA2333-HT 电路的初步原理图、这将很有帮助、我们可以查看此原理图、验证电路是否正常工作、并优化 OPA2333-HT 和 ADS1278-HT 之间的 RC 滤波器。

    谢谢、此致、

    Luis  

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    您好 Luis

    是的、我只能考虑-HT 器件(我将使用 OPA2333和 THS4521的组合、但 PCB 空间是一个问题、我喜欢 OPA2333直流规格)

    计划是在反相(但可以是非反相)中使用运算放大器、其增益约为1.5、在2.5V、0-5V 电源轨的+端子上缓冲基准、输入信号为0.5V 至4.5V、中心电压约为2.5V

    Tina 文件的文件

    此致

    Martin

    e2e.ti.com/.../mag-test-circuit-opa2333.TSC

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    尊敬的 Martin:

    今天晚上/明天、我将详细介绍。  我希望我能在接下来的几天内回来。

    非常感谢、

    此致、

    Luis

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    您好、Martin、  

    感谢您提供 TINA 文件、这些文件始终可以回答许多问题。 您的10Hz 激励电压完全处于 OPA2333能力范围内。 我想提醒大家、THS4521 FDA 可以在一个阶段执行所有单通道差分输出 CM 控制、但与斩波器 OPA2333相比、在该较低频率下的噪声会更糟。 FDA 存在斩波器不会出现的1/f 和爆米花问题。 我认为最好坚持使用 OPA2333-HT。  

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    尊敬的 Martin:

    正如我们在另一个主题上讨论的、在低速模式下使用 ADS1278、fclk=1MHz 时、输出数据速率为数据速率(SPS)=1MHz/2560 =~390SPS。 数字滤波器的标准化频率响应随调制器频率而变化。   由于该器件在 fclock=1MHz 时使用、因此在低速模式下使用 clk-div-1时、输出数据速率为390Hz、数字滤波器的带宽约为~μ V (0.453)*(390Hz)或176Hz。

    调制器以25kHz 的频率进行采样、OPA2333P 最适合驱动 ADS1278并在几十微伏的电压范围内趋稳。  在双反馈配置中使用 OPA2333P 的情况下、可能会出现一个电路。  在 ADS1278的输入端使用18nF (或15nF)范围内的 COG 级电容器可提供大约10s 微伏的相对较小的趋稳误差。  

    在176Hz 频率下 OPA2333P 电路的噪声贡献(ADS1278数字滤波器带宽)约为1.6uV-RMS。  使用2.5V 基准电压时、ADS1278可提供典型值为107dB 的 SNR 或大约为7.895uV-RMS 的等效 ADC 输入参考噪声。  因此、ADS1278+OPA2333P 的组合噪声性能将大约为8uV-RMS 典型值(注意:分析中不包括基准电路噪声或外部噪声)。  

    我检查了反相和同相级的稳定性、提供~80度的相位裕度(>45度)。  我建议在 ADS1278的输入端和 OPA2333P 电路的反馈端使用 COG 级电容器、如下所示。

    随附一个 zip 文件、其中包括驱动低速模式下 ADS1278近似模型(主 CLK=1MHz、基于数据表参数)的 OPA2333P 级瞬态仿真、OPA2333P 级噪声仿真和稳定性分析。  如果您有任何疑问或需要我调整电路、请告诉我。  

    谢谢、

    此致、

    Luis Chioye

     e2e.ti.com/.../ADS1278_5F00_OPA2333P_5F00_low_5F00_speed_5F00_mode.zip

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    您好 Luis

    非常感谢您的出色回答、正是我所经历的、非常有趣、我尝试了类似的东西、但使用8881 SAR、因为我找不到任何 TINA Δ-Σ ADC 模型

    但是、您在这里提供的是非常好的、因此我将使用 OPA2333-HT 器件、并将您的 ADC 模型用于我需要查看的其他一些传感器输入

    此致

    Martin

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    尊敬的 Martin:

    谢谢你。  如果您有任何疑问、请告知我们。

    此致、

    Luis