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[参考译文] PGA281：最大和最小差分输入电压范围以及输入阻抗测量。

admin
Guru**** 2584565 points
Other Parts Discussed in Thread: PGA281

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/718615/pga281-max-and-min-differential-input-voltage-range-and-input-impedance-measurement

器件型号：PGA281

各位专家、您好！

PGA281上的最大和最小输入差分电压是多少？  我在数据表中看到它是 (VSN)+ 2.5 和(VSP)–2.5、但它没有指定它是单端还是差分端...

输入阻抗大于1Gohm，但当我用 IN-P 和 IN-N 之间的欧姆表测量时，读数为800K 欧姆，这是否正常？ 其余的引脚处于打开状态... 我正在检查 PGA281是否未损坏。

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    TI__Guru**** 2584565 points
    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。

    您好、Pablo、

    最大和最小差分输入将取决于 PGA281配置的增益。 从 VSN + 2.5V 到 VSP-2.5V (单端)、两个输入都应保持线性、但根据增益的不同、输出可能会在达到这些限值之前饱和。 除非按照绝对最大额定值部分的规定、输入被拉至超过电源轨~.5V 以上、否则不应损坏 PGA281。  

    测量 PGA 的输入阻抗时、PGA 是否通电？ 如果器件未通电、则会出现许多额外的泄漏路径、这将影响输入阻抗测量。  

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    TI__Guru**** 2584565 points
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    Pablo

    我们尚未收到您的回复、因此我们假设您的问题已经得到了解答。 如果您需要更多帮助、只需在下面发布另一个回复。

    谢谢
    Dennis
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    TI__Guru**** 2584565 points
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    尊敬的 Alex：
    非常感谢您的回答、这回答了我的问题。 我询问了输入阻抗、因为我注意到流经 R1的电流、如所附的图所示(电流方向从右向左)、它等于3uA。。。 当我移除 PGA281 (U28_1)时、我不会得到该电流；这让我认为、PGA281泄露了3uA 的电流。 PGA281是否可能泄漏该电流？
    条件：
    K17接地。
    K21为禁用，表示 Vout 为打开。
    多路复用器 U29配置为输出 VPGA_OP 和 VPGA_ON。
    增益设置为176V/V
    VPED =-0.4mV
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    TI__Guru**** 2584565 points
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    您好、Pablo、

    它看起来与图像附件不一样。 您是否会考虑再次发布？

    PGA281具有零漂移或斩波前端、因此 PGA 输入的偏置电流并不是真正的稳态现象。 PGA281数据表指定了一个±2nA 的输入偏置电流、在一个完整斩波周期内的平均值。 也就是说、斩波输入开关时的瞬态电流尖峰可能会超过该平均值、并且某些测量技术可能会在这些尖峰期间高估电流。

    您如何测量偏置电流？ 使用 DMM、示波器或其他某种技术？

    另一种可能是通量污染。 由于 PGA281输入位于其输入电源附近、来自 PCB 组装的任何残留磁通都可能会产生泄漏路径、从而增加偏置电流。 如果您还没有、我建议使用异丙醇(或商用助焊剂去除剂)清洁 PCB 并重新测量。  

    在 PCB 组装或测试期间、PGA281的输入可能会暴露在 ESD 或 EOS 事件中、这可能会导致 PGA 输入端的偏置电流增加。 不过、在本例中、我预计 PGA281的性能会下降。

    我会尝试以下操作：首先、清洁 PCB (或至少清洁 PGA281周围的区域)并重新测量。 如果这可以解决问题、则原因可能是磁通污染。 如果问题仍然存在、请尝试更换 PGA281 (焊接后清洁 PCB)并重复测试。 如果问题仍然存在、我怀疑测量伪影是问题的根源。 如果问题消失、这将指向 PGA281的 EOS 或 ESD 损坏。  

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    TI__Guru**** 2584565 points
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    尊敬的 Alex：

    非常感谢 您的退出回复... 我忘记附加图片、抱歉...

    我将测量电流间接测量 R1中的电压、电压由 Fluke 万用表测量...

    我将遵循您的建议并告知您 。

    这里是原理图...

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    TI__Guru**** 2584565 points
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    您好、Pablo、

    我在原理图中看不到任何我将泄漏电流归因于的东西、而移除 PGA281后泄漏电流消失这一事实让我怀疑这不是您设计中的其他组件之一的问题。 使用 DMM 和 R1时、偏置电流中的尖峰可能会导致偏置电流读数不准确。 要排除这种情况、您可以考虑使用示波器重复相同的测量。 请告诉我、您是否也从我的上述建议中获得了任何结果。
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    TI__Guru**** 2584565 points
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    尊敬的 Alex：

    您建议检查磁通量污染、希望这是一些问题、但当我为电路设置新条件时、我看到其他流经 R2的意外电流为~3.75mA、我所做的是使用 Fluke 万用表测量电压 R2并应用欧姆定律。 这是一个不需要的电流、当我们移除 PGA281时、该电流会消失... 我将列出电路的状况

    条件：
    VPED_A_S1设置为-1.2mV、该信号来自图2的电路(电压 PED 电路)、 请注意、电路有8个电压输出信号、然后每个信号都连接到信号 VPED_A_S1、2、3、4和 VPED_B_S1、2、3、4、因此有7个与图1中的电路相同的电路。
    相对于接地测量的 VPGA_INN 为-1.2mA
    K17禁用
    K21连接到 DAC_Vout_A_S1、并设置为10V
    相对于接地测量的 VPGA_INP 为6.250V
    多路复用器 ADG409设置为输入信号 Vout 和接地
    MUXA 和 MUXB 禁用。
    PGA281增益设置为176。

    我不是用我用手用 Fluke 万用表测量的 DMM 进行测量、您认为我仍然可能会有测量错误吗？ 或者、您是否在电路中看到任何严重错误？  

    图1.

    图2.

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    TI__Guru**** 2584565 points
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    您好、Pablo、
    我看不到您的设计有任何明显的问题。 3mA 似乎非常高-比我预期的磁通污染值高。

    您是否已使用新的替换 PGA281对此进行了测试？

    如果您可以使用示波器重复测量、 这将为我们提供更多的数据、因为 DMM (台式装置或手持式仪表)可能会掩盖测量本身的某些行为(尤其是在通过 R1存在直流和交流组合电流时)
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    TI__Guru**** 2584565 points
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    您好、Pablo、

    VPGA_INN 为-1.2mV、K21连接到 DAC_Vout_A_S1、设置为10V、VPGA_INP 为6.250V、PGA281增益设置为176？

    Hhm、这是否会开启数据表图39中所示输入之间的钳位二极管？ 对于如此高的输入电压、不应将增益设置得低得多？

    Kai
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    TI__Guru**** 2584565 points
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    Kai 很棒的酒店

    Pablo、您能否测量 PGA281引脚2的电压？ 如果这是~3.3V、则 Kai 建议输入钳位二极管负责产生额外电流、这可能是正确的。
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    TI__Guru**** 2584565 points
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    Alex、Kai、您好

    我取出 PGA 并将其安装在一个更受控的原型板中、以应用不同的增益和输入电压、并测量 EF (引脚2)和输入电流... 结果如表1所示

    下表的第9行是预览电路中的条件(VINP=0且 VINN~0V)、您可以看到 EF 被设置为3.3V、所以我们可以说、当 PGA 输出削波时、输入钳位二极管导通了吗？ 在这种情况下，我们应该避免施加超过+-4.8的电压？

    关于下表中的结果、我注意到当输出削波时、INP Ibias 将始终比 INN Ibias 大得多。 PGA 损坏是正常还是这意味着 PGA 损坏？

    我有另一个关于 VSOP 和 VSON 的问题、是否可以让 VSOP=+2.5V 和 VSON=-0.5V？ 我知道将 VSON 设置为-0.5V 是很奇怪的、但这是我唯一可以配置 PGA 增益的方法、因为硬件只允许 增益输入引脚中有0V 或3.3V 电压(如果 VSON=-2.5V、则增益输入引脚中的0V 可被识别为逻辑0)... 我知道的是，输出差分范围将降至+/-0.8V ，但设置 VSOP=+2.5V 和 VSON=-0.5V 还有另一个问题吗？

    测量时的电源状况：

    VSP=+16.3V

    VSN=-16.3V

    VSOP=+2.5V

    VSON=-2.5V

    VOCM = 0V

    DVDD = 3.3V

    第1号表

    行 增益[V/V] INN INP[V] 输出电压[V] 电流 VSP[mA] 电流 VSN [mA] INP Ibias [uA] INN Ibias [uA] EF 状态
    1 0.25. 0 10. 2.5. 2.59. -2.33 0.00154. 0.00078 0
    2. 0.25. 10. 0 -2.5 2.59. -2.33 0.000555 0.001001 0
    3. 0.5. 0 0 8.07E-05 2.42. -2.16 0.000679 0.000875 0
    4. 0.5. 0 2. 1 2.46 -2.2 0.000851 0.000861 0
    5. 0.5. 2. 0 -1 2.45 -2.193. 0.000598 0.000948 0
    6. 176. 0 0 8.04E-03 2.42. -2.16 0.000233 0.000451 0
    7. 176. 0 2. 4.98 3.71. -4.25. -471 0.001678 (3.3V) 1.
    8. 176. 2. 0 -4.99 4.55. -3.71. -896 0.00368 (3.3V) 1.
    9. 176. 0 10. 4.99 5.57. 10.31. 5830 -227.52 (3.3V) 1.
    10. 176. 10. 0 -4.98 10.34. -4.17. -6820. 630.53 (3.3V) 1.

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    TI__Guru**** 2584565 points
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    您好、Pablo、

    由于您的输入电路和输入信号不对称、因此您将看到不相等的输入偏置电流。 请记住、根据数据表的图39、两个输入放大器都有钳位二极管。

    但是、您为什么要选择与这些高输入信号相结合的如此高的增益？

    Kai
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    TI__Guru**** 2584565 points
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    有时 INN 为10V、INP 为10V、因此差分输入将约为100uV、这就是我将增益设置为更高的原因...  在另一个点上、我将在一个输入中有10V、在另一个输入中有0V、但这次我不需要测量 PGA 输出。 遗憾的是，由于设计错误(在上一篇文章中说明)，当 aplicación 运行时，我无法更改增益；增益输入引脚物理 上固定连接到-2.5V 和3.3V 电源， 以匹配176。

    这就是为什么我在上一篇文章中发布了有关增益设置的更多问题...

    此外、我还想确保 在输出饱和时使钳位输入二极管导通是否正常？

    关于 I bias 和表结果...差分输入有时为-2V、有时为2V 所有其余电源在两种情况下(2V 和-2V)在 INP 中具有更大电流仍然是简单的正常现象？

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    TI__Guru**** 2584565 points
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    您好、Pablo、

    是的、当输出饱和时、输入钳位二极管导通是正常的：

    e2e.ti.com/.../pablo.TSC

    Kai

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    您好、Pablo、

    当 PGA 中的输入放大器(如 Kai Drew)无法将其输出驱动至保持闭环运行的电压时、输入钳位被激活。 在您的配置中、这也伴随 PGA 输出削波、但此削波不是钳位传导所必需的。 有关这方面的更多信息、请参阅 PGA281数据表(第19页)的错误指示器部分。

    偏置电流的差异可能由 PGA281本身器件之间的正常失配引起、也可能不是 PGA281损坏的迹象。 如果您在 PGA 的其他地方看到意外行为、我怀疑已发生损坏。  

    应该可以使用-0.5V VSON。 由于每个差分输出只能在输出电源的~100mV 范围内摆动、因此在 VOCM 接地的情况下、这将为您提供~±0.8V 的最大差分输出。

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    TI__Guru**** 2584565 points
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    尊敬的 Kai：

    非常感谢您回答我的问题！ 我知道我将在我的应用中避免 PGA 饱和条件。

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    尊敬的 Alex：

    非常感谢您的解释、澄清了很多！ 我将通过设置适当的增益来避免饱和条件... 现在、我将 VSON 设置为+2.5V、VSON 设置为-0.5、这样我就可以在运行时设置增益...

    关于 PGA281的偏移值、我还有另一个问题... 我的应用板中有8个 PGA281，当我对 PGA 差分输入进行短路时，我测量输出(输出偏移)并获得±2uV 到±200uV 的值，但有一个 PGA，当 G=64时输出达到405uV，当 G=88... 从数据表中、我提取了以输入为基准的失调电压 TYP=±(5 + 45/G)和 MAX±(20 + 235/G...
    当 G=64时、我在输出偏移电压中可以得到的最大值将是±(20 + 235/64)*64 = 1515uV、当 G=88时为1995uV？ 如果是、则我测量的值较高、但可以吗？