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[参考译文] TMS320F28377D-EP:ADC 和 OPAMP 电路连接

Guru**** 2386610 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA333, TMS320F28377D
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/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/925658/tms320f28377d-ep-adc-and-opamp-circuit-interfacing

器件型号:TMS320F28377D-EP
主题中讨论的其他器件:OPA333TMS320F28377D

您好,

我使用 的是基于运算放大器的感应电路。 OP-AMP 使用 VCC=3V 供电

内部 ADC 用于转换、该转换使用外部基准电压 VREF_3V。  

我怀疑运算放大器电路是否首先上电并在 ADC 接收基准电压(VREF_3V)之前向 ADC 提供输入。 是否会对 ADC 输入级造成任何损坏。

我将不同的电源用于 OP-AMP 和 ADC 基准、因此可能无法同步。  

参考方框图:

谢谢、

Namita

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    您好、Namita、

    没关系。  需要注意的是、F28377器件的3.3V 电源(VDDIO 和 VDDA)应在向 ADC 施加输入之前先上电。

    此致、

    Joseph

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    您好、Joseph、

     

    为了更清楚地说明我的问题、我将提供以下详细信息。

    我有  一个基于 RTD (R3)的温度感测电路。 惠斯通电桥使用 VREF_3V (节点1)供电、然后将电桥的输出提供给差分放大器。 差分放大器使用相同的 VREF_3V (节点2)供电。 使用 VDD_3.3V (节点4)为 ADC 供电、使用 VREF_3V (节点3)为 ADC 基准供电。

    为了进行比率感应、我需要使用 VREF_3V 为电桥供电、为了保持变化受限、我计划使用 VREF_3V 为差分放大器供电、并使用相同的电源 VREF_3V 为 ADC 基准供电。

    ADC 电源引脚将从独立的3.3V 直流/直流转换器微控制器电源获取电源。

    现在我的问题是、这里是否需要电源定序?

    比率指标在许多应用中非常常用。 如果我仅提供惠斯通电桥 VREF_3V 和 OP-AMP VDD_3.3V、 则 OP-AMP (OPA333)可能会发生同样的问题、因为电桥电源将位于 OP-AMP 电源之前。

    如果我使用 TMS320F28377D 的差分 ADC 模式并直接向 ADC 提供电桥输出、则同样会出现同样的问题、因为电桥将使用 VREF_3V 供电、ADC 将由 VDD_3.3V 供电。

    对于比率应用、TMS320F28377D 是否绝对需要对模拟输入进行电源定序?

    ADC 的多路复用器前端是否确实存在任何危险? 因为电源定序可能会在我的设计中增加更多的成本和组件。

     

    谢谢、

    Namita

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    您好、Namita、

    感谢您提供更多详细信息。  我之所以指出 F28377D 的 VDDA/VDDIO 的3.3V 电源在向 ADC 通道施加输入之前先上电、是因为 ADC 的输入电源轨属于3.3V VDDA 电源轨、并且在 VDDA 电源轨之前在 ADC 输入上具有电压 当 VDDA 关闭(0V)时、上电会导致从 ADC 输入到内部二极管钳位的电流涌入。

    您在初始帖子中提到了在外部生成 VREF。  您能否澄清一下、这实际上是 F28377D 的 ADC VREFHI 引脚(原理图中的节点3)、而不是 F28377D 的3.3V 芯片电源(请注意、VREFHI 引脚与 F28377D IC 的 VDDA 端子不同)?

    还有一个直流/直流转换器、可在原理图中为 F28377D 的 VDD 端子提供3.3V 电平。  请注意、F28377D 上的 VDD 是1.2V 电源轨。

    也许您可以澄清原理图中的 VREF 和 VDD 端子是什么。  这是我有点困惑的地方。

    此致、

    Joseph    

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    您好、Joseph、

    我添加了更详细的图来显示所有电源电压。 附加节点5是 VDD_1.2V 内核 VDD。

     


    运算放大器的输出端有一个具有1 K 欧姆电阻器 R 的抗混叠滤波器。 因此、流经 R 和 D1 (ADC 未通电时)的电流将为(3-0.2/1000=2.8mA)。 0.2V 是二极管的正向压降(假定)。 现在是否可以安全地以不同的方式为电源加电?

    输入钳位电流如下所示。


    现在、我的问题是、如果二极管阴极上没有电压、二极管 D1将如何正向偏置。

    因此、我不确定 ADC 未通电时它是零还是悬空。

     

    我还使用以下电压基准电路为 ADC (基准电压)和电桥电路供电。


    节点1、2、3将由该参考电路提供。

    因此、请检查此供电方案是否正常、并告知我是否会导致任何问题。

    总的来说、我想知道这种向不同电路提供电源的方法是否存在任何问题。

     

    谢谢、

    Namita

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    您好、Namita、

    您是否会澄清图表中的 ADC 块是什么?  我假设这是 F28377D 的 ADC 块的表示、对吧?  只是想确保它是正确的。  如果是这样、则更糟糕的情况是、我们假设外部直流/直流稳压器在断电时具有低阻抗(GND)、因此还假设 D1正向偏置。  根据规格、模拟输入引脚可灌入高达20mA 的电流、因此、如果这只是一个不持续几秒的瞬态上电条件、这是可以的。

    关于 VREF 的另一个注意事项是、缓冲器 U52或 U55的输出进入 VREFHI 节点3是正常的。  我无法理解的是、根据您的声明"节点1、2将由该参考电路提供"、为什么该同一电路也会连接到节点1和2。  您的意思可能是、U54是您第一个图中的电压基准 IC、而节点1/2是由运算放大器 U52/U55缓冲的、该运算放大器为 VREHI (节点3)供电。

    此致、

    Joseph

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    您好、Joseph、

    是的 、ADC 块表示 F28377D 的内部 ADC。

    另一方面、节点1和节点2实际上 取自电压基准 IC U54的输出(C224电容器之后和 U52/U55之前的点)。

    我还在    U54输出后将此点指示为"节点 A "。 请参阅下图。

    这整体供电方案是否会有任何问题?

    谢谢、

    Namita

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    您好、Namita、

    感谢您的澄清。  我看不到任何电源方案问题。  它应该起作用。

    此致、

    Joseph

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    您好、Joseph、

    感谢 您提供的帮助和支持。

    关于 DSP F28377D 内部的 ADC 结构、我还想了解一点。

    那么 、从哪里可以获得  有关 DSP F28377D 内部 ADC 内部结构的更多详细信息呢?

    再次感谢您!

    此致、

    Namita

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    您好、Namita、

    不用客气。  我们通常不会公布芯片的内部结构、因为其中大多数是专有的。  相关参数和拓扑通常包含在数据表和技术参考手册中。  如果您在这些联机文档中找不到您要查找的特定信息、请告诉我。

    此致、

    Joseph

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    您好、Namita、

    将此线程标记为现在已关闭。  如果您有任何其他问题或疑问、请将其发布在论坛中。

    此致、

    Joseph

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    您好、Joseph、

    非常感谢您的持续支持。

    关于从 ADC 流向运算放大器的泄漏电流、我还有几个问题、如下所示为 Irev。

    我正在尝试获取所有可能流经 ADC R (1000欧姆)的泄漏/反向电流的详细信息。

    您能否在下面提供二极管 D1反向偏置电流 Irev 的详细信息。

    1. 从 ADC 流经 R (1000欧姆)的最大反向电流
    2. Irev 与温度之间的关系、例如该反向/悬挂机构电流受温度影响的程度。

    我假设 可能的联动电流是二极管 D1的反向偏置电流。 但是、如果有任何可能的反向电流从 ADC 流向 OPAMP、请告诉我。


     

    谢谢、

    Namita


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    您好、Namita、

    在正常工作模式下、当所有电源轨都加电并且输入信号通过运算放大器驱动到 ADC 输入端时、如果 ADCin < VDDA、则不应存在 Irev。  当泄漏电流(整个温度范围内<<1uA)从 ADC 输入流向多路复用器时、实际上会发生反向。  该泄漏电流对于转换的影响不大。

    不过、我确实会看到 ADC 输入引脚前面的 RC 存在 SH (采集时间)问题。  具有1uF 分流电容的1K 欧姆电阻将需要您具有较高的 SH 时间、并会影响 ADC 吞吐量。  您可能需要移动运算放大器输入侧的 RC、而是将其与 ADC 所见的总体输入阻抗隔离开来。  您可以参阅 TRM 第11.15.2节"选择采集窗口持续时间"中的示例。

    此致、

    Joseph

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    您好、Joseph、

    RC 滤波器设计有变化、使用的电容器为0.1uF。 我看到了针对 S+H 时间给出的计算结果、对于我们的示例、该计算值应至少设置为1ms。

    在吞吐量方面、  模拟信号以极低频率直流(0至5Hz)运行、并提供给 ADC 的输入。 因此、我们不需要高采样率、即使是10kHz 采样频率 也足够了。

    RC 滤波器是否仍然存在问题?  

    谢谢、

    Namita

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    您好、Namita、

    将 RC 中的电容值降低到0.1uF 应该适用于10kHz 采样。

    此致、

    Joseph