[参考译文] OPA1637：OPA1637

如 Opa1637数据表示例所示、我将 R11 R12 R13 R14更改为2K、并将电桥电阻器更改为4.3K

尽管这些电阻器值有所改善、但我仍然会在负载音频输入端出现压降。

我还移除了 R5 R6、以确保它们没有使 PGA2500输出阻抗过载。

我可能可以使滤波器与2k 电阻器一起工作。

OPA1637上的+/- 5V 电源是否足以满足此应用需求？

Ben、

我们目前正在对此进行研究。 我明天会回答。

非常感谢您让我了解 Chris。

我刚刚在 PGA2505数据表中发现了这一点(PGA 与 PGA2500相同，但增益步长更小)。

在该图中、OPA1632之前没有衰减、并且 ADC 的2.5V 偏置连接到 OPA1632。

它并不能真正解释 PGA VCOM 是否也连接到偏置、因为 OPA1632输入也会偏置到2.5V。 我认为是这样

应该是直流滤波电容器或连接到该图中偏置的 VCOM。

我猜1K 和470ohm 用作分频器、因此在缓冲器输入之前无需衰减。  

我有一些 OPA1632、因此我可以尝试这种方法、但数据表显示电压轨余量为1.9v、因此我假设其最大摆幅为+/-3.1Vpp

我和 OPA1637一起去的、希望在 ADC 处获得更接近4.1Vpp 的摆幅。

您好、拜尔斯、  

• 如果预期的 PGA2500输出信号为±8.1Vpp 差分信号、则 PGA2500 VCOM 引脚可连接到 GND、从而为 PGA2500输出摆幅留出余量。   
• OPA1637 (或 THP210)可适应±8.1Vpp 的输入差分信号和0V 共模(设置为衰减器配置)、从而在由双极±5V 电源供电时产生±4.096Vpp 的输出差分信号。 OPA1637 VCOM 引脚电压需要根据 ADC 的输入共模规格进行偏置。  (一些差分输入 ADC 需要 VREF/2的严格固定共模、其中 VREF 是 ADC 电压基准、而其他 ADC 具有灵活的输入共模规格)。  此应用中使用的是什么 ADC 器件？  根据上面的电路、我设置 VCOM = 2.5V。
• 是的、使用全差分放大器(FDA)衰减信号的最常用方法是通过反馈和输入电阻器的比率设置增益。 有许多可能的衰减器/滤波器电路拓扑可用于此目的。 下面是一个非常简单的衰减器示例、其中输入电阻为2.1kΩ Ω 和1.02kΩ Ω、将电路设置为0.486V/V 的衰减(增益)  该电路接受来自 PGA2500的±8.1Vpp 差分输入信号、并产生大约±3.94Vpp 的输出。  该100Ω 1nF 反馈电容器的电路可稳定驱动 FDA 输出端的100Ω Ω-1nF-k Ω(R-C-R)滤波器。  随附的 TINA 瞬态和开环稳定性分析显示了大于45度的相位裕度。 如果需要、我们可以重新调整反馈和输入电阻器值以获得所需的衰减。 如果您需要不同的衰减、请告诉我。
• 另一个针对 OPA1637 (或 THP210)的衰减器电路示例显示在 图9-16第31页的 THP210数据表中、该数据表实现了一个低通二阶巴特沃斯滤波器。 该电路将需要根据所需的衰减、频率响应进行修改、并在通过仿真进行修改后重新验证其稳定性。

下面是一个使用 OPA1637/ 的简单/基本衰减器电路(和 TINA 仿真文件)如果您有任何问题、请告诉我、

谢谢、此致、

Luis Chioye

TINA 仿真文件：

e2e.ti.com/.../OPA1637_5F00_attenuator1_5F00_TINA.zip

您好、Luis、

我使用的是 ADC Cirrus Logic CS5368，并且从该器件获得2.65V VQ ( VCOM )，满量程差分输入电压应为1.13*VA。 VA 为5V。

我认为我需要将电路衰减设置为0.68V/V  ADC 5.65V/PGA  8.1v  = 0.697增益

我拿走了电桥电阻器、做了类似 RG 为4.3K、RF 为2K 的电路的事情。

您为什么为 RF1和 RF2选择1.02k 而不是数据表中的2K？ 这与您所做的滤波器有关。

现在、我将尝试  使用 TINA 来计算0.68V/V。 如果你想去的话，非常感谢:)

我认为它应该类似于 RG 3k RF 2K (或您电路中的 RG 1.5K RF 1.01K)？

一个问题是，Vocm 引脚上的2.65V 是否将 OPA1637的输入引脚提升至2.65V？  换句话说、我是否需要在 PGA VCOM 连接到 GND 的情况下保持 PGA2500的直流阻断电容器？  

我尝试将 PSPICE for TI 与 OPA1637 SPICE 模型结合使用、但交流分析图卡住了、给了我很多麻烦。 我想 TINA 更可靠吗？  

感谢您在这方面的帮助！

您好、拜尔斯、

如果您需要 ADC 输入的满量程范围、幅值为±5.65Vpp、VOCM 设置为+2.65V、OPA1637的 OUT+和 OUT-引脚将需要摆动至大约2.65V + 5.65V/2=+5.475V 和2.65V - 5.65V/2 =-0.175V。  根据  AOL 规格、OPA1637的 V+正电源需要增加至 V+≥+6V、 以使 OPA1637输出保持在线性区域内。  注意：根据输出摆幅规格、输出相对于电源轨的摆幅可达~270mV、具体取决于负载和温度条件、 但最佳做法是从电源轨使用最保守的 AOL 开环增益输出摆幅条件、确保放大器保持在线性区域内、并具有足够的裕度、从而在频率范围内提供最佳性能。

电阻器具有灵活性、可用于 FDA 输入和反馈。 在功率、噪声、放大器负载等之间需要进行一些权衡   

使用较大的电阻器值将增加电阻器的热噪声贡献、并增加由于放大器与电阻器相互作用的输入电流噪声而产生的噪声。 然而、电阻器值的增加也会导致更低的电流消耗。  较小的电阻值将导致较低的噪声、并在电流消耗增加方面进行折衷。  调节 FDA 的反馈和输入电阻器时需要考虑的另一个因素是 FDA 的输入阻抗。  输入阻抗由输入电阻器的值决定、因此设计人员在调节电阻器值时需要考虑驱动 FDA 的前一电路或传感器的驱动能力。  THP210提供超 β 输入双极晶体管、可降低输入偏置电流并降低放大器输入偏置电流噪声。 这种较低的偏置电流可降低电路中初始直流和漂移误差、并允许使用较大的电阻值、而对噪声、偏移和漂移误差的影响相对较小。  数据表倾向于推荐2kΩ Ω 反馈电阻器、因为这是噪声、直流误差和功耗之间的良好性能折衷。  kΩ、如果电流消耗不是您的应用中的主要考虑因素、THP210非常灵活、您当然可以选择使用1 μ A 反馈电阻器、从而降低噪声。  例如、第9.2.2节的图9-12中经数据表测试的电路使用1kΩ Ω 反馈电阻器、并产生低噪声和低失真、如 FFT 结果所示。  一般而言、我倾向于避免使用电阻器值来产生远小于1kOhm 的电路总体有效负载、因为它们可能会开始加载全差分放大器、从而导致谐波失真增加。  

3.01kΩ、使用 Rin=8 Ω 且 Rf=8 Ω 的差分 R-C-R 滤波器100Ω Ω+1nF+8 Ω 和 Cf=510pF 反馈电容器、可在100Ω 147kHz 的带宽下提供~6.88 μ 2kΩ µVRMS ~的总输出噪声(您可以根据要求调整反馈电容器来更改带宽)。   OPA1637在 每个输出端检测到的负载电路大约为~5.01k Ω(加上 R-C-R 滤波器在输入频率范围内的阻抗)、因此这可能非常好。   在这个特定的带宽上、将电阻器减少至 RIN=1.5kΩ Ω 和 RFB=1kΩ Ω、这对噪声的影响很小或者可以忽略不计。    PGA2500可以使用上面讨论的两个电路上的建议电阻器轻松驱动 FDA 的输入阻抗；并且您可以始终仿真噪声、调整 TINA 中的带宽和电阻器值、并根据您的要求确定最佳折衷。 我认为 RIN=8 Ω 而 RF=8 Ω 是3.01kΩ 2kΩ Ω。

您还可以查看此帖子、其中更详细地讨论了该电阻器选择主题、并参考了以下文章：

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/991784/thp210-thp210-gain-setting-regarding?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=thp210#

OPA1637的 VIN+、VIN-输入端子处的电压是输入电阻器另一侧的电压和 OPA1637输出端的电压的函数。 是的、当您将 VOCM 设置为2.65V 时、这将略微提高输出共模、但由于 PGA2500输出处于0V 共模、因此您完全处于共模范围内。 本质上、输入端子上的电压是 RG/RFB 电阻器之间形成的分压器。  VICM 是指  OPA1637 全差分放大器输入端子处的输入共模电压。  OPA1637数据表第6页的规范将 VICM 有效范围定义为(V_VS-)+ 1V <VICM <(V_VS+)- 1V；其中、OPA1637输入端子处的输入共模电压 需要与两个电源轨至少保持1V 的电压。  使用+6V 和-5V 供电时、保持 PGA2500 VOCM = 0V 和 OPA1637 VOCM =+2.65V 将使输入端子保持在良好的内部范围内。  严格地说、从输入共模的角度来看、在这种情况下、无需添加隔直电容器。   但是、如果您希望在放大器的输入端添加直流阻断电容器以抵消 OPA1637之前来自信号链的直流偏移、您当然可以这样做。  

以下是 RIN=8 Ω 和 RF=8 Ω 3.01kΩ 差分 R-C-R 滤波器2kΩ 100Ω 100Ω+1nF+8 Ω 和 Cf=510pF、V-=-5V 和 V+=+6V、VOCM=+2.65V 的瞬态仿真示例、您可以根据应用要求进行调整/修改。   

谢谢、此致、

Luis Chioye

TINA 文件：

e2e.ti.com/.../OPA1637_5F00_transient_5F00_attenuator3.TSC

您好 Luis，我试图避免使用较高的电压轨，因为我要打开/关闭8个单独的前置放大器卡作为节能功能。 添加额外的电源轨会使8个卡上的电源开关严重复杂化。  我使用光电耦合器切换+/-5V、以便与数字隔离。  

但是、我的线路驱动器和 HP 驱动器卡设计中确实有+/-10V 电压

我刚刚注意到 OPA1637上的断电 PD 引脚， 我想我可以使用驱动 N 型 MOSFET 的+5V PGA2500轨(开/关)来切换 PD 引脚，因此当+/-5V 电源轨关闭时，OPA1637进入低功耗模式。

这样、当卡关闭且功率损耗大约为2uA 时、我可以使 OPA1637 +10V 保持连接状态

您能否使用在这种情况下可能起作用的 TI N 型 MOSFET？

除此之外、我还必须更改 ADC 以减小 VCOM、即使在+5V 电源轨上也没有太多的余量！  

感谢您对电阻器选择的解释：)我将查看您发布的链接。

您好、拜尔斯、

让我来看看适用于此应用的 NMOS 二极管、并尽快返回给您。   

此外、如果您计划将+10V 电源连接到 OPA1637并将器件置于关断模式、请记住、器件将始终需要连接到负电源以确保流经器件的电流正常。  换句话说、负电源引脚不得保持开路或悬空、并且必须设置为低于器 件所有其他引脚的电压、以确保电流路径正确并避免损坏。

下面是一个讨论此主题的有用的 TI 高精度实验室课程。

https://training.ti.com/ti-precision-labs-op-amps-electrical-overstress-introduction?context=1139747-1139745-14685-1138807-13956

谢谢、此致、

Luis  

您好 Ben、

真是个好消息。 感谢您的更新。

对于 PGA2500的另一个建议是、由于您将打开/关闭电源、建议在 PGA2500 ±VA 电源上添加 TVS 或齐纳保护二极管、以确保所有引脚保持在绝对最大额定值范围内、并且在加电和断电序列期间不会出现异常情况。  例如、在上电序列期间、如果负电源关闭、二极管 D6将正向偏置、在正负电源之间提供电流路径、从而防止电流异常流动。 一旦负电源上电、二极管 D6将反向偏置、器件正常上电。

谢谢、 此致、

Luis

如果电源的一侧出现故障、我将执行此操作。

我确实使用 MC 上的 ADC 监控电源电压、以便光耦合器可以关闭 PGA

但这种缝隙具有更好的失效防护能力。

我假设 TVS 必须达到电源可能的最大电流？

我设计的超低噪声+/-5V 电源可以提供大约+/-850mA 的电流，1A 是否会在大约12V 的额定工作电压下闪烁？  

我可以使用任何常见的 TI 电视来实现您所知道的目的吗？  

您好、拜尔斯、

在本例中、选择额定电流为~1A 的单向 TVS 二极管。 选择一个具有反向关断电压或反向工作最大电压为5V、击穿电压为5V 或略高于5V 以及钳位电压尽可能接近器件绝对最大额定值的齐纳/TVS 二极管。 尽管二极管的钳位电压可能超过器件的最大额定值、但保护二极管仍将提供一定程度的保护。  市场上有 Bourns、Littlelfuse 和 Diodes Inc 等制造商提供的分立式 TVS 二极管、在这种情况下可以很好地工作。   您还可以在 接口论坛上发布问题 、TI ESD 保护器件专家可能会在论坛上提出建议。  

在这种情况下、负电源上的单向 TVS 二极管将有助于在正电源连接或在负电源之前或故障条件下斜升时、在上电序列期间为电流提供电流路径、 二极管将正向偏置、并在负电源为高阻抗或断开的情况下使负电源接近 GND。

谢谢、此致、

Luis