嘿、Shreeneet、  

VREF 只是1/2 Vs、可以使用 V+/V-之间的电阻分压器：  

祝你一切顺利。
卡罗莱纳

尊敬的 Shreeneet：

我是 TI 的系统工程师 Bhuvanesh。 我想再次检查一下这些"正弦"和"余弦"信号是否最多只有90度异相。 如果它们在任何时刻(例如上电)有180度的相位差、则放大器可能达到电源轨。

此外、我想这些信号似乎并不是来自 AMC 器件。 我之所以提出这个问题、是因为相关的帖子是关于 AMC 的。 这些正弦和余弦信号是来自某个编码器电路吗？

此致、

布瓦内什

您好、Bhuvanesh、

是的、这些波形由 AMR 传感器 ADA4570生成。

这些都不是来自 AMC 器件、我将它错误地引用至原始问题。

您 对此电路有简化、增强的可靠建议吗？ 我本人并不熟悉模拟设计、因此我们需要在一个高度成本敏感的应用中实现它、该应用主要面向印度的微型和小型工业。 讨论中的 ADC 用于 STM32G474 MCU。

将非常感谢所有的帮助。

此致。

尊敬的 Shreenet：  

您能和正弦波和余弦波共用您可能期望的最大差分电压吗？

这将有助于我们的团队检查是否需要调整之前提出的解决方案。

此致、

布瓦内什

您好、Bhuvanesh、

Vdd 应在3.3V 或5V 之间、我们更倾向于使用5V Vdd 来提高从传感器到 ADC 的抗噪性能。 我们选择了 ADA4570B 传感器作为我们的用例。

我们正在寻找一种高度集成的解决方案、来驱动我们 MCU 内置的12位 ADC。 我们总共有5个12位 ADC、提供单端和差动输入。 传感器和 MCU ADC 之间的距离约为1m、应由24AWG STP 电缆供电。 ADC 输入阻抗为15k 欧姆。

请告诉我哪些其他详细信息可以帮助您提出成本优化的调整解决方案。

此解决方案适用于测量工业设备中使用的皮带轮传输驱动器的滑移率、是 高度成本敏感的用例。

此致。

嘿、Shreeneet、  

我认为、我们可以采用更早的解决方案、它也可以在5V 的电压下使用(确保 VREF 为1/2 Vs = 2.5V)。  

由于来自共同规格的77%的电源电压约为2.475V、建议解决方案为 ±1.56。 很可能必须根据实际值调整电阻器的值。 请尽早利用仿真配置文件来提供帮助。  

祝你一切顺利。
卡罗莱纳

您好、Caro、

感谢您的跟进更新、输入通道为差分正弦和差分余弦输入。 因此、我们总共有4个输入、我们希望驱动一个接受0至3.3V 输入的 ADC。

您是否认为在给定该用例的情况下、  当 MCU 上的 ADC 接受差动输入时、我们也可以完全消除缓冲器？

请提供导游。

嘿、Shreeneet、  

该设计不再需要余弦和正弦之间的差值？  

祝你一切顺利。
卡罗莱纳  

您好、Caro、

连接传感器原理图、使之更加清晰。 这适用于我们需要测量轴速度的速度感应用例。

嘿、Shreeneet、  

感谢您附上原理图、您能否告诉我该设计是否需要 余弦和正弦之间的差异？  

祝你一切顺利。
卡罗莱纳  

您好、Caro、

以下是有关我们必须对传感器信号执行的操作的分步说明：

1. 使用 ADC 对正弦和余弦信号进行采样。
2. 如有必要、对信号进行滤波以减少噪声。
3. 计算正弦与余弦信号之比。
4. 计算该比率的反正切以确定磁场的角度。
5. 角度的时间导数 将为我们提供速度。
6. 使用正弦或余弦的符号(取决于机械设置)来确定旋转方向。

因此、我们本质上需要至少准确测量两个信号的频率(主要用例)。 然后计算反正切以估算轴的角位置(很少见的用例)。 偏移和增益误差可能不会对 正弦和余弦信号的频率测量产生任何影响。 此外、传感器应该由5V 电源供电、因此我们需要确保差分信号在 ADC 的0-3.3V 范围内。

我们正在寻找一种成本优化、高度集成的解决方案。 我们需要将单独的差分正弦和余弦转换为可馈入 MCU 上 ADC 的单端信号。 或有关输入电路的指导、用于 在差分转单端的成本较高的情况下将差分信号(使用 RC 滤波器)直接连接到 ADC。 该 ADC 的输入阻抗为33k Ω、可接受0至3.3V 的输入摆幅。

您好、Carolina：

感谢您提供最新的建议。

1. 为了确认、我们是否可以使用此传感器信号直接驱动 MCU 上的33k Ω ADC？
2. 我们能否对 LPF 以及单位增益缓冲器配置使用一些低成本的运算放大器实现来隔离 MCU 和 ADC？
3. 失调电压和增益误差对频率测量几乎没有影响、因此我们可以使用低成本的运算放大器
4. 我们是否有采用单位增益配置且具有内置电阻器网络的低成本集成解决方案？

请为我们提供建议、因为传感器与 ADC 之间有一条1m 长的电缆将承载这些正弦和余弦信号。 我们希望实现一个合适的基于 RC 的 LPF 来衰减高频噪声。 我们感兴趣的主要频率不应超过10kHz。 我们想使用 RC 滤波器阻止高于10kHz 的信号/噪声。

(另外、正弦和余弦信号都是差分信号)

您好、Carolina：

由于我们主要关注正弦波和余弦波的频率、我们是否也可以使用 TLV7022比较器在零交叉处检测和触发、然后在电缆的 MCU 端安装施密特触发器来改善信号？ 我们可以将该方波直接馈送到  正交编码器接口 从而减轻 CPU 的负担。

请推荐最优的基于比较器的零交叉解决方案、它可以帮助我们将0-5V 方波传输到从传感器到 MCU 的1m 距离、并可以在 MCU 端使用施密特触发器来提高信号质量。

嘿、Shreeneet、  

是的、我会使用 TLV9001-Q1、因为这是成本最低的汽车单通道放大器。  
我会将其用于缓冲器或 LPF 中、这里分别是两个电路：  

我们还有一个滤波器设计器工具：  

滤波器 设计器 | 设计 资源

鉴于1m 电缆的电容和 ADC 的电荷桶、可能必须实现 Riso 或 Riso 和 Riso 双反馈以稳定运算放大器的输出。 可以通过此链接中这些视频所示的理论和仿真来计算该值： https://www.ti.com/video/series/ti-precision-labs-op-amps.html

在稳定性条件下：  

如果您需要我计算  Riso 或 Riso 和 Riso 双反馈(取决于您对直流精度的需求)、我可以这样做、只要让我知道、但资源应该可以帮助您自己完成。

至于比较器的问题、请启动一个新线程(您可以参考这个线程)、为了将其正确分配给比较器团队、我只介绍通用运算放大器。   

祝你一切顺利。
卡罗莱纳