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[参考译文] PGA281:如何在 VSON 为负时考虑控制信号的数字阈值

Guru**** 1821780 points
Other Parts Discussed in Thread: PGA281, OPA2320, ISO7761
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/937295/pga281-how-to-have-into-account-digital-threshold-for-control-signals-when-vson-is-negative

器件型号:PGA281
主题中讨论的其他器件: OPA2320

大家好、我是 Jose。

我想使用 PGA281。 对于 VSOP = 2.5V 且 VSON =-2.5V。 当为 VSON 使用负电源时、数据表显示"负数字电源连接到 VSON 引脚。 如果在 VSOP 和 VSON 引脚上使用分离电源、请小心、因为逻辑低电平和高电平阈值由 DVDD 和 VSON 确定。 在正常运行中、VSON 被连接至系统接地。'

我看到了一个仿真、我从数据表中的链接下载了该仿真。 基本上、我修改了它、因为我在数据表中找到的所有示例都是针对 VSON=GND 指定的。

因此、我想知道使用 VSON=-2.5时数字阈值是多少。 在仿真中、我具有:

VSOP=2.5、VSON=-2.5

VOCM = 0V

INP = 500mV 和100kHz 的正弦信号

INN =-500mV 和100kHz 的正弦信号

增益= 1

DVDD= 2.5V (由于 DVDD-VSON = 5  是正确的、因为根据数据表指示、2.7<5 <5.5)。  

谢谢、我希望有人能向我解释这一点、并获得正确的仿真。

e2e.ti.com/.../PGA281RTDFig52.TSC

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    很抱歉、我忘记了一些设备。 所有值均以伏特[V]为单位

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    您好、Jose、

    是的、PGA281将支持 VSOP=+2.5V 和 VSON=-2.5V、此时 VOCM=0V、而 DVDD=+2.5V。  正如您正确提到的、数字电源电平需要称为 VSON=-2.5V、您需要对信号进行电平转换并将其称为 VSON=-2.5V 和 DVDD=2.5V。

    您的应用是否需要支持频率约为100kHz 的输入信号?  PGA281是一款仪表放大器、此放大器针对支持相对低带宽信号的高直流精度应用进行了优化。  小信号带宽与增益间的关系如图16第9页所示。  在高于10或~20KHz 的频率下、小信号增益(或衰减)不再恒定、并开始随频率而降低。  当增益(或衰减)随频率的增加而降低时、器件在~20kHz 以上的频率下不会提供良好的结果;100kHz 信号超出 PGA281带宽。  请参阅下面的内容。

    如果您的应用只需要10kHz 或以下的输入信号、我们可以使用电压电平转换器来支持增益控制信号...  您是否计划使用微控制器以交互方式配置 PGA281增益?  如果是、请告诉我您想要使用的微控制器的数字电源电压电平、我们可以寻找电压电平转换器。  

    电源 TINA 宏模型有一个限制、并且在此时配置 VSOP=+2.5V 和 VSON=-2.5时不支持 PGA281;然而、此器件的确支持这个运行模式。

    谢谢、此致、

    Luis

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    您好、Luis、  

    感谢您的回答。 嗯、这个包含您答案的论坛非常有用、首先我还没有分析 有关不同频率下的行为的图形、所以非常感谢您给我们带来这么好的提醒。 我想将  此 PGA281 用于一个可在1MSPS (500kHz 最大信号)下工作的 ADC 以及在125kSPS (~62.5k 最大信号)下工作的 ADC、但您已经告诉我、该 IC 在此类频率下不工作。 但是、我认为在结束时、我定义的采样率将大约为~20kHz (因此最大值为~10kHz)、因此使其处于该 PGA281的正确范围内。

    关于交互式增益、是的、我计划使用一个电压为3.3V 的微控制器。 谢谢您、我想知道将使用哪个电压电平转换器。 根据我的理解、将会如图1 (附图)所示从0V-3.3V 的电压标度转换为-2.5至2.5V 的电压标度、这是正确的吗?  

    但在这里、我有点困惑。 您能否向我解释 一下、在-2.5V 至2.5V 的范围内、Vhigh 和 Vlow 电平的具体范围值是多少?

    我还想问您、您是如何知道这一点的?"当  配置 VSOP=+2.5V 和 VSON=-2.5时、TINA 宏模型有限制且不支持 PGA281"?

    Luis、非常感谢您的帮助。

    图1电压电平转换器

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    很抱歉、我的回答中未正确附上该数字

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    您好、Jose、

    逻辑高电平和低电平阈值在以下数据表中定义;其中"DVDD"表示 DVDD-VSON 之间的差异;绝对电压需要以 VSON 为基准:

    因此、对于 VSON=-2.5V 和 DVDD=+2.5V 的情况、最大逻辑低电平阈值为: VIL (max)=-2.5 + 0.2 (5V)或 VIL (max)=-1.5V

    最小逻辑高电平阈值: VIH (最小值)=-2.5 + 0.8 (5V)或 VIH (最小值)=+1.5V

    关于电压电平转换器、可以使用 ISO776x 等数字隔离器(或其他类似解决方案)   

    当 VSON 被设定为一个负电压时、TINA 宏不能正确建模(不同的增益不能正确缩放)。  队列中有建模团队的请求;但是、这是一个较旧的宏、访问或修改原始源文件可能会遇到挑战。  

    作为一种临时解决方案、Attached 是一个仿真、在该仿真中、我使用 VCVS 将输出电压信号转换为 VOCM=0V、并使用现有的 PGA281模型。  这只是为了帮助您可视化转换至 VOCM=0V 的输出信号。

    e2e.ti.com/.../sbom817_5F00_PGA281_5F00_modified.TSC

    如果您打算以高采样率驱动 SAR ADC、这取决于 ADC 的特定采样保持结构、您可以考虑在 ADC 之前的 PGA281输出端放置一个相对高带宽的双放大器缓冲器(每个输出端一个放大器)或一个 FDA。  SAR ADC (以及一些不包含缓冲器的 Δ-Σ 转换器)具有动态负载阻抗、需要相对较高的带宽(低输出阻抗)放大器驱动器。  

    PGA281可能没有足够的带宽(或频率范围内的低输出阻抗)来驱动 SAR ADC、除非您使用非常慢的采样率(<30kSPS)。  一个可能的双缓冲放大器是 OPA2320 (20MHz 双放大器)。

    谢谢、此致、  

     Luis

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    您好、Luis、

    感谢您的有用说明和随附的文件。

    关于使用数字隔离  器进行电平转换的问题、例如 ISO7761、我认为这与下图类似、即 i.e、VCCI=3.3V GNDI=0V、VCCO =2.5V 和 GNDO=-2.5V、PGA281的逻辑值将是正确的。 数字隔离器的解释是否正确?

    谢谢你  

    此致

    何塞

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    您好、Jose、

    没错。

    谢谢、此致、

    Luis

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    谢谢、Luis。 感谢您对此提供的帮助。