[参考译文] OPA810：适用于 opa810、ths4551和 ADC 的电源解决方案

您好、Liping、

我有一些意见可以分享给大家：

#1：虽然我完全不支持 ADC 产品、但是可以告诉大家 使用高速模式时、AVDD 是推荐的最低工作电压4.5V。

#2：如果您使用+/- 5V 或+/-4.5V 为 OPA810供电，则轨到轨输入/输出 留出足够的余量、 针对2.7-4.2V 输入信号(以及输出信号、因为放大器的增益配置为1。  请注意数据表中表7.5中的输入和输出范围特性。

#3：THS4551运行在单电源上；这个器件没有轨到轨输入。  因此、5V 电源上允许的最大输入电压为3.9V。  您的输入信号会削波、超过 THS4551上允许的最大输入信号。  的简化方框图。 该值会更低。  请参阅 THS4551数据表"输入"下的表7.5、第二页。  该规格指出、输入限制为 Vs+- 1.1V。   

在当前设置下、THS4551将无法处理通过 OPA810电路的4.2V 输入信号的满量程输入。  请检查您的输入信号要求、并查看您是否可以使用较低电压的输入信号、或者是否可能使 THS4551的输入略有衰减。  THS4551确实具有轨到轨输出、在5V 电源供电的情况下最高可达4.8V。

如果可以收紧输入信号范围、则两种方案是可行的。  考虑到 THS4551的输入限制、最好使用5V 电源解决方案(解决方案1)。   

此致！

亚历克

您好、Liping、

我确实认为第一种电源解决方案可行、但需要降低输入信号电平。  如您所说、您的输入信号是2.7V - 4.2V。  0.4V 的降低将产生2.3V - 3.8V 的输入信号。  电压峰值3.8低于 THS4551在5V 电源上所需的3.9。  将较低电压阈值转换为2.3V 不会违反负轨上的任何输入或输出限制、因为 Vs-= GND。   

我认为将较小的直流失调电压修正为共模输入范围的输入信号不匹配的最快方法。  如果无法更改输入信号、则需要在 THS4551上以高0.3V 的电源运行、才能在25°C 下运行。  5.3V 电源将产生4.2的最大输入电压、这与您的信号需求相匹配。   

另一个要点是、如果您在-40°C 至85°C 的温度范围内运行、在这种情况下、允许的最大输入电压为相对于电源轨1.2V、则余量会增加。  这将在 THS4551上需要一个5.4V 电源、这是建议的最大工作条件。  THS4551的绝对最大值为5.5V。

总之、您可以提高 THS4551上的电源电压、也可以通过直流失调电压或衰减降低最大输入信号电压。   

此致！

亚历克

您好、Liping、

我现在更好地理解;谢谢你耐心对待我和我的建议。  感谢您遵循 THS4551的建议工作条件。

我曾查看过您的电源解决方案；从我的角度来看、我没有看到任何问题或关注领域。   THS4551和 OPA810静态电流(Iq)的典型值为 OPA810两个通道的45mA (THS4551)和3.7mA (x2)。  这使得双放大器解决方案具有52.4mA 的净静态电流消耗。  OPA810可以输出75mA 电流、THS4551可以驱动最大的65mA 输出。  在考虑这些电流的总和并确认如果需要、可对整个电路执行更详细的功耗分析后、放大器部分的最大功耗可能为200mA。  由于 OPA810 -> THS4551 -> ADC 的这一序列重复了总共4次迭代、并且我的计算中不包括 ADC 功耗、因此此子电路在最坏情况/最高功耗下消耗的电流约为1A。  请检查 ADC 的功耗(以 mW 为单位)是否可用于您的设计(我没有看到任何问题)。  由于 电池+充电器&下一个电路 TPS61288可产生4A 的最大输出电流、我相信这个信号链的放大器/ADC 部分能够被充分供电。

您还具有另一个4x OPA810、它将消耗最高100mA x4的电流、因此总共使用400mA。  这些数字是从这些放大器器件中驱动的最高建议电流；实际功耗和驱动的电流将更低。

我建议检查设计的 FPGA/数字侧的功耗；这些器件应该已经列出了电流消耗或总体功耗规格。

总的来说、从放大器的角度来看、我认为您的设计很好；如果您有具体的电源定序问题、请在电源论坛中再次提出您的问题。

出色的设计、感谢您提出优秀的问题。

此致！

亚历克

您好、Liping、

建议使用 TPS61022。

它适用于低输出电压并具有负载断开功能。

请参阅计算工具。

e2e.ti.com/.../TPS61022-Calculation-Tool-V1.1.xlsx

此致

费格斯

您好、Liping、

我没有看到这条线已经从电源端解决了,并被送回给我。  很抱歉响应出现延迟：

我计算了150mA 作为系统中组合器件的最大可能电流消耗；这是为了帮助您了解功耗限制和需求、以便您探索功率器件。  你是正确的；正如你发现的那样、你的实际电路不消耗150mA、你的功率需要将会更低。

我正在快速计算值、以显示 THS4551和 OPA810组合的可能功耗。 我没有计算您设置的实际功耗、因为您的问题与您的电源设置有关。

您对电路的理解是有效的；如果您有其他设计问题、请告诉我。

由于每个放大器的输出为5mA、因此您最多将具有总输出电流(对于每个三个放大器)的15mA 以及从电源/其他电路节点产生的任何额外电流消耗。  您远低于我计算的150mA 最大值。

此致！

亚历克