[参考译文] THS4521：输出不等于输入

您的原理图显示 ADA4940 -实际上已嵌入 THS4521、但4940或4521存在问题。 请记住、这是一个 FDA、因此输出是共模电压(您的图纸中的 Vcc/2)与±上下的组合-顶部输入侧从 Vocm 变为负、另一侧变为相同的正值。  

您好！

 正如 Michael 提到的、您的 VOCM 设置为电路中的中位电压。 这意味着 FDA 每个输出端的直流共模为2.5V、您的直流值将在一端相加、然后在另一端减去、但您的差分测量值将与您的输入直流相同、因为共模将减去。  

 VOUT+=(VN*(Rf+Rg)/(Rg))–(Vin-*(Rf)/(Rg))

 VOUT-=(VP Vin+*(Rf+Rg)/(Rg)–(Vin+*(Rf)/(Rg))

 VOD = Vout+- Vout-

此 E2E 主题具有一个 PowerPoint 、其中包含仿真、可直观地分析此公式。  

 例如、在您的图片中所示的0.530V 输入处、

您的+OUT 引脚将显示2.5V +  0.265V = 2.765V

您的-OUT 引脚将读数为2.5V - 0.265V = 2.235V  

差分输出将读取2.765V - 2.23V = 0.530V

直接在 FDA 的 VIN+和 VIN-上的电压是由 VOCM 引脚分压确定的值、该分压由 RF/RG 电阻器与也被分压的输入电压相结合。 两个输入端的电压将为1.38V。   与您的测量值匹配的节点分析(0.530-1.38)/1000 =-0.00085A。  

尽管我说两个输入端均为1.38V、因为当以理想线性范围工作时、放大器输入端的电压应保持不变、但当输入端的共模电压不同时、FDA 将无法正常工作或以一致的方式工作。 在您的情况下、您将一个直流设置为0.530V、另一个设置为0V。 有关 FDA 的 TI 高精度实验室视频系列将解释这种情况下会发生什么： https://www.ti.com/video/series/precision-labs/ti-precision-labs-ti-pl-amps-fully-differential-amplifiers.html

请单击此链接、并观看标题为输入、输出、共模和差分摆幅的视频。 我建议观看完整视频、但有关输入共模电压差异的重要信息约为6：15。 通常、它显示了如上例所述的采用单端输入的 KLC 节点分析计算、并提到输入端的共模不同会导致误差、因为放大器会放大这两种共模之间的差异。  

此外、另一个误差来源可能来自直流电源。 这些设备具有内部阻抗、这将导致放大器两个路径之间的阻抗差异、从而导致路径中的不对称性、从而导致失调电压误差。 添加与调试过程中相同的缓冲器将解决此误差、因为现在 FDA 的两条路径阻抗都是对称的、因为现在输入信号路径的直流源阻抗将相对较低、变为零。  

谢谢！
西马