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[参考译文] PGA、+/-10V 输出、衰减低至0.1

Guru**** 1131400 points
Other Parts Discussed in Thread: PGA202, PGA103, DAC11001A, PGA280, PGA281, OPA4182, OPA4191, OPA1604
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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1201107/pga--10v-output-attenuation-down-to-0-1

主题中讨论的其他器件:DAC11001A、PGA202、PGA103 PGA280PGA281OPA4182OPA4191OPA1604

我正在寻找一个能够使 DAC11001A 的输出电压具有+/-10V 输出的 PGA、但也能使5V 输出电压降低到0.5V。  您是否有任何器件可以实现该功能?  或者有关如何实现该目标的其他建议?  谢谢你

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    尊敬的 Kb:

    一种方法是在 DAC 后面直接提供因子10的硬件接线除法、然后使用 PGA 提供所需的增益。

    您希望实现哪些增益/衰减因素?

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    感谢您的答复 Kai。  最终、我的目标是能够将输出范围改变在+/-0.5V、+/- 1V、+/- 5V 和+/-10V 之间。  DAC 的输出为+/-5V、因此我需要0.1、0.2、1和2的增益/衰减功能。  硬件连线版本的唯一问题是为了除以10,我必须使用反相放大器——或者你说使用2个 PGA,一个是硬连线,一个是可调的?

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    尊敬的 Kb:

    遗憾的是、我们没有 能够输出+/-10V 和 您所需增益的 PGA。 PGA103和 PGA202具有36V 电源、但它们的增益设置有所限制、无法衰减。 PGA280/PGA281具有更灵活的增益设置、但在输出端需要额外的增益级来实现+/-10V 输出摆幅。

    Kai 建议的衰减前端可能是最佳选择、但是对于您的非缓冲 DAC 输出、这也将需要一个额外的缓冲级。 您的增益设置有多灵活? 您有何带宽要求? 我可以看到一种使用四路放大器并利用 PGA280内部多路复用器来满足  指定增益和输出要求的解决方案。 下面我包含了 一个简化的 TINA 仿真、用于使用 PGA281 TINA SPICE 模型和 OPA4182来证明这一概念。

    e2e.ti.com/.../DAC_5F00_PGA_5F00_10V_5F00_output.TSC

    此致、

    察赫

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    你好,Zach——谢谢你的答复。  我正在寻找一个可以最大限度减少所需部件数量(和尺寸)的解决方案——我需要在 FMC PCB 上安装6个最终电路——但看起来我没有太多的选择。  对于增益、我真正具有的唯一灵活性是将基准电压更改为 DAC。  关于带宽、我们通常需要输出直流-~3kHz。  您是否有类似于 PGA280且具有 SPI 或 I2C 接口的器件?  否则、我需要30个 GPIO 来将增益设置为6个 PGA。

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    尊敬的 Kb:

     PGA280 具有 SPI 接口以及内部多路复用器。 PGA281基本是相同的 器件、但使用了数字接口、没有多路复用器。 我在仿真中使用了 PGA281模型、因为交流和直流性能在功能上与 PGA280等效。 请参阅下面的 PGA280方框图。

    如果需要考虑尺寸、我建议将 OPA4191用作四通道放大器、因为它在4mm x 4mm WQFN 封装中提供。

    PGA280具有从1/8V/V 到128V/V 的二进制增益、以及1.375的可选增益系数。 根据您的增益要求的严格程度和/或您是否可以 通过 DAC 基准电压略微调整您的增益、您也许能够省略其中一个输入衰减放大器、并 将其降低至3安培+ PGA 解决方案。

    此致、

    察赫

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    KB、

    由于您只需要四个特定的增益设置、因此此处最简单和最小的解决方案可能是简单地使用缓冲器以及四路放大器和输出多路复用器来选择增益。 这将简化设计并 为您提供 更多 选择小型封装器件的选项。

    e2e.ti.com/.../DAC_5F00_4Gain_5F00_mux_5F00_output.TSC

    此致、

    察赫

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    Zach、

    我真的很喜欢这个想法——我唯一的问题是输出会反转,所以我必须在增益级和多路复用器之间再添加一个器件。  我喜欢使用 PGA 的另一个原因是增益更灵活。  我所使用的系统是相对试验性的,并且要求经常改变。  说了这么多,我只能预测未来如此之多 。  你给我的食物是为了思考,我非常感谢你的帮助。

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    尊敬的 Kb:

    您是否考虑过以数字方式解析反转?   在将数字代码发送到 DAC 之前、您可以使用处理来反转数字代码的极性。

    PGA 解决方案可能更大、更复杂、但它确实 提供了最灵活的增益选项。 务必考虑 PGA280需要多个电源以及去耦电容器、肖特基保护二极管和限流电阻、这会增加总体解决方案尺寸。

    如果您有任何进一步的问题、敬请告知、祝您设计顺利。

    此致、

    察赫

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    Zach、

    我考虑了反转输入代码、但此板用于众多函数、我不想混淆任何地方。  这不是一个问题,虽然-我会把想法介绍给利益相关者,看看他们的想法。  权衡这两个选项,我同意不带 PGA 的版本更适合这种情况,而且有这样的增益分布,利用该板的人应该能够找到适合他们的用例的4个选项之一。

    再次感谢您的帮助!

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    我还想提一下,我想我要使用  OPA1604器件——它似乎具有更好的噪声性能,而 TSSOP "应该"适合在尺寸限制内——特别是如果我不需要反相级的话。  关于器件、我的一个问题是稳定时间是多少?  数据表中的任何地方(我可以找到)都没有提到这一点。

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    尊敬的 Kb:

    稳定时间是压摆率和小信号带宽的函数。 尽管 OPA1604数据表的典型特性部分中显示了小信号和大信号阶跃响应、但许多旧版器件都没有稳定时间规格。 还有一个适用于 OPA160x 的 TINA 模型、可用于根据压摆率和带宽参数来模拟稳定时间。

    e2e.ti.com/.../sbomas6b-_2800_1_2900_.tsc

    此致、

    察赫