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[参考译文] OPA1652：单电源 DAC I/V 级中的 OPA1652 — 该偏置和输出耦合方案是否合适？

admin
Guru**** 2782575 points

Other Parts Discussed in Thread: OPA1652, NE5532, TINA-TI

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/audio-group/audio/f/audio-forum/1606647/opa1652-opa1652-in-single-supply-dac-i-v-stage-is-this-biasing-and-output-coupling-scheme-appropriate

器件型号： OPA1652
Thread 中讨论的其他器件： NE5532、 TINA-TI

您好、

我想获取有关在单电源 DAC 输出级中使用 OPA1652 的建议、

我正在开发一款基于 ES9018K2M 的 DAC 板、该板最初设计使用由单电源 (~10V) 供电的 NE5532 运算放大器。 我计划将 NE5532 替换为 OPA1652、并通过 5V 单电源运行整个模拟级。

运算放大器用作 DAC 电流输出的差分 I/V 和加法级。
该输出通过 220 µF 电解电容器与 RCA 连接器进行交流耦合、因此运算放大器输出端的直流失调电压会被阻止。

实施要点：

  • 单电源运行 (0V–5V)

  • 输出是交流耦合的

  • DAC 电流输出直接驱动运算放大器输入

  • 目标负载：标准线路电平 RCA 输入

我随附了一个原理图 、其中显示了确切的运算放大器配置和周围的元件。

我的问题：

  1. 在输出端使用交流耦合时、在单电源 I/V 级中 OPA1652 是否可以接受这种偏置方法？

  2. 从 NE5532 迁移到 OPA1652 时、是否有任何建议的更改（输入偏置，共模注意事项，电阻器值，输出耦合）？

  3. 添加明确的 1/2 Vs 基准（例如 2.5V）是否会带来可衡量的好处、或者当前的方法是否足以实现低失真运行？

提前感谢您的时间和指导。

此致、
Kostiantyn Kharytoniuk
Screenshot_3.png

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    TI__Guru**** 2782575 points
    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。

    您好：  

    我想对电路的运算放大器部分进行仿真。 我将在使用输入创建仿真后进行响应。  

    此致、  

    Chris Featherstone

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    TI__Guru**** 2782575 points
    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。

    您好：  

    来自 DAC PDS 的 DAC 之后的建议阶段（第 27 页）如下所示：

    我已将跨阻级作为第一级添加到您的电路中（见下文）。 这会将来自 DAC 的电流转换为电压。 所有器件都采用单电源电压运行。 请注意、我在您的电路中添加了一个反馈电阻器、以使运算放大器在直流偏置点下运行。 如果没有反馈电阻器、放大器将进入轨输出、并且无法正常工作。 我还创建了一个 1/2 Vs 电路。 此电路的输出端有一根跳线、我在各个点周围使用它来将放大器的共模电压驱动至 1/2 Vs。 这是 Tina TI 仿真文件：

    e2e.ti.com/.../OPA1656-Current-Input.TSC

    如果您有任何问题、请告诉我。  

    此致、  
    Chris Featherstone

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    TI__Guru**** 2782575 points
    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。

    您好、 Chris、
    感谢您提供的全面响应以及抽出时间运行 TINA-TI 仿真。
    我看到您已将设计从简单的电压缓冲器方法移至全跨阻 I/V 级、然后是差分至单端转换器。

    我有几个关于权衡的具体问题：
    1.如果物理布板空间仅限于我最初的单级拓扑、OPA1652 能否在驱动 RCA 负载时保持稳定、或者缺少前一个跨阻级是否可能由于 DAC 输出阻抗/电容而导致振荡？
      在 ES9018K2M 模式下、我将使用 2 个 TL3045 3.3V 稳压器作为 AVCC 和 DVCC、将其输出共模电压置于 1.65v 左右。 我的方案和您的仿真使用 2.5V 的 VMID。 您建议将中间电源电路调整为 1.65v 以匹配 DAC 直流电平、还是建议调整为 2.5V 以优化 5V 电源上的 OPA1652 输出摆幅和线性度？
    3.根据您的经验、使用单级电压模式配置与您提出的两级电流模式配置相比、THD + N 带来的损失有多大？
    4.在 Tina TI 的傅里叶分析中、我可以计算谐波失真计算吗？

    感谢您对优化该模拟级的指导。

    此致、Kostiantyn

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    TI__Guru**** 2782575 points
    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。

    您好 、Kostiantyn、  

    最初、我在仿真中留下了原始电路、因为我不确定是否仍然需要它。 然而、考虑到我们降低 THD 和更大限度地减小电路板尺寸的目标、简单性是关键。 电容器和电阻器等额外元件实际上会增加 THD 和噪声、因此最好保持设计尽可能简单。

    为了简化设计、我首先使用了 DAC 数据表中的参考设计、与 OPA1652 搭配使用。 我修改了仿真、使用 1.25V 的 1/2 Vs 电压并对其进行了测试。 一般而言、最好使所有参考点保持相同的电位、以避免电压冲突和不必要的直流电流引入误差。
    遗憾的是、目前的工具无法仿真 THD。 以下是一些通用的良好经验法则：

    我认为您应该添加缓冲器来驱动线路、这是一个好主意。 这可以是每条路径的简单缓冲区。 鉴于 RCA 电缆的电容范围从大约 30 RCA/ pF 英尺到超过 100 RCA/ pF 英尺、您知道我们谈论的是多少吗？ 这将影响驱动放大器的相位裕度、可在 Tina 中使用我们 Texas Instruments 高精度实验室视频培训系列中的稳定性方法进行检查、该方法可在下面找到：

    请参阅稳定性部分

    https://www.ti.com/video/series/precision-labs/ti-precision-labs-op-amps.html

    e2e.ti.com/.../OPA1656-Current-DAC-Input.TSC

    希望这些信息对您的设计有所帮助。 如果您有任何其他问题、请告诉我。  

    此致、  

    Chris Featherstone