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[参考译文] LMH6554:VCM 导致的噪声问题

Guru**** 2382480 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS4145, LMH6554, LMH6654
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/1395537/lmh6554-noise-problem-due-to-vcm

器件型号:LMH6554
主题中讨论的其他器件:ADS4145LMH6654

工具与软件:

大家好、TI 系列:

我们将使用 LMH6554全差动放大器来驱动 ADS4145 ADC。 下面是我们的结构方框图:

 

LMH6554的工作电压为0V 至5V、VCM 电压为2.5V。 我们为 V+_1和 V+_2引脚以及5V LDO 供电、V-_1和 V-_2引脚连接到 GND。 我们通过使用馈送 V+/1和 V+_2引脚的相同 LDO 为 VCM 引脚提供1:2分压器。 在这种情况下、我们会看到 LMH6554的输入和输出引脚的频谱周围浮动随机噪声。 此外、当我们在 FPGA 中研究 ADC 频谱时、我们会看到在 LMH6554和 ADC 未相互连接的情况下工作频段内存在相同的噪声。 这意味着、生成的噪声会在不采用电传导的情况下影响我们的 ADC。 影响 施加电源电压 与 LMH6554类似、但是 不要施加 VCM 电压 ,我们观察到噪音消失了! 此外、当我们将 LMH6554输入端的 VCM 电压连接到 ADC 的 VCM 电压(0.95V)而不是从外部提供(2.5V)时、我们也会观察到噪声消失。 接下来、我们尝试将电压基准 IC (MAX6126)用于2.5V Vcm 电源、我们会看到相同的噪声问题。 最后、我们尝试了低噪声 LDO、噪声问题似乎仍然存在。

从这个角度上来说、我们检查了 LMH6554数据表、发现其为 VCM 编写了以下声明。  "在两个图中还显示了从 VCM 和 VEN 引脚到地的电容器。 这些输入为高阻抗、并可为外部噪声源提供进入放大器的耦合路径、从而可能导致动态范围损耗、CMRR 性能下降、平衡性能下降和失真更高。" 根据所有这些发现、我们正在考虑 VCM 会产生该噪声。 考虑到这些、我们对这个问题有几个问题?

 

  • 由于 VCM 而产生这种噪声的原因可能是什么?
  • 施加在 LMH6554输入端的 VCM 电压的振幅与产生此类噪声之间是否相关?
  • 在 LMH6554的输入端从外部施加 VCM 电压与使用 ADC 自己的 VCM 电压之间有何差异?

提前感谢。

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    您好 Gozkul:

    请允许我在今天和下周抽出一些时间来完整回答您的问题。  在 VCM 引脚上正确使用电容器将有助于减少耦合到 IC 的噪声。

    此致!

    ALEC

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    您好 Alec、

    感谢您的光临。 我们提到的噪声、可以在我们的工作频带中看到、随着您可以看到上传的视频、这些噪声会传播出去。  

    e2e.ti.com/.../f5cdce0c_2D00_bd66_2D00_481d_2D00_8232_2D00_c4ef0bf877ac.mov

    我们在 LMH6554电源前尝试了不同值的旁路电容器以及 RC 滤波器。 没有任何变化。 我们正在等待您的详细答复。

    提前感谢。  

    Gozkul

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    您好 Gozkul:

    感谢您对在 LMH6554器件供电之前尝试使用旁路电容器和 RC 滤波器的响应。  您能否分享这些旁路电容器和 RC 电路值?

    此外、我还无法加载或观看您发送的视频。  您尝试发送什么视频文件格式?

    您能描述一下噪声是如何传播的吗?   

    您是否还能共享工作带宽?

    此致!

    ALEC

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    您好 Alec、

    我们已尝试使用高于和低于220nF 的旁路电容器、例如介于390 pF 和1uF 之间的电容器。 我们还在 FDA 的电源和 VCM 电压之前尝试了 RC 滤波器、电压为22R-4.7uF、但我们未看到任何差异。  

    我们使用的是具有7 MHz 带宽的70 MHz。

    我已重新上传我们看到 MP4格式噪声问题的视频。 请告知我们它是否有效。

    e2e.ti.com/.../Noise.mp4

    我们正在等待您的回复。

    此致、

    Gozkul

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    您好 Gozkul:

    我现在可以观看视频。  请允许我花时间进行审查并提出修复建议。  如果您测试了一系列旁路电容器、可能还有我们可以尝试的另一种解决方案。

    此致!

    ALEC

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    您好 Gozkul:

    您可以尝试通过与 LMH6654的 VCM 引脚使用同一电源、强制 ADC 的共模电压为2.5V。

    该问题可能是 ADC 的共模电压不同于提供给 LMH6554的2.5V 电压、这会导致观察到行为。

    推荐使用 ADC 的 VCM 引脚驱动放大器的 VCM 引脚。

    此致!
    ALEC