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[参考译文] ADS127L18:单端转差分输入驱动器电路

Guru**** 2489685 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS127L18, OPA320, ADS8912B, OPA2320

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/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1547312/ads127l18-single-ended-to-differential-input-driver-circuit

器件型号:ADS127L18
主题中讨论的其他器件: OPA320ADS8912BOPA2320

工具/软件:

大家好、我目前正在从事信号调节电路工作、我计划在模拟信号链末端使用 ADS127L18。 我计划将器件配置为高速模式、外部 25.6MHz 时钟、1024 OSR、宽带滤波器、以及输入和基准缓冲器开启。 Vref 将为 2.5V、1 倍输入范围。 输入信号将小于 15kHz。

传感器信号将是单端信号首先通过仪表放大器、然后到达驱动器电路、然后馈入 ADC。 我计划使用两个 ADA4805 运算放大器进行单端至差分转换并为 ADC 输入提供驱动。 在运算放大器的数据表中、它显示了实现此目的的电路、但没有详细介绍如何选择无源器件的值。

还有这份 TI 应用手册“使用双运算放大器电路的单端转差分(修订版 A)“、通过视频链接更详细地介绍了该设计、但这适用于 SAR ADC。 本文中的 ADC 是 Δ — Σ,我不确定是否可以遵循这些适用于 SAR ADC 的指南。 如果有人对此有意见、我将非常感谢。 谢谢!

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    您好、James、

    欢迎来到 TI E2E 社区。

    使用 1024 的 OSR 会将输入信号带宽限制为最大约 5.5kHz。  如果该带宽不足以满足您的应用、则需要使用较低的 OSR(较高的数据速率)设置。

    如果与 ADS127L18 配合使用、您参阅的应用手册中的电路将非常适用。  但是、使用 2.5V 基准时、输入电压将限制在 1.25V 至 3.75V 之间。  

    如果您只需要–100dB 或更高的 THD 性能、还可以在伪差分配置中运行 ADC。  在此配置中、您可以将 AINN 连接到 Vref = 2.5V、然后使用单个缓冲放大器(如 OPA320)在 0.1V 至 4.9V 输入范围内工作。

    此致、
    Keith Nicholas
    精密 ADC 应用

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    尊敬的 Keith:

    谢谢的答复,我意识到我在我的初始帖子与我的配置, OSR 实际上将是 512,而不是 1024.

    至于伪差分操作、我不知道该设置、我会研究一下、看看该级别的 THD 是否可以接受。

    最后、对于 1.25V 至 3.75V 的输入范围、我不确定为什么会出现这种情况。 在应用手册中、它们似乎使用了 2.5V 参考电压、但其输入范围为 0.1V 至 4.9V:

    Keith、感谢您的帮助!

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    您好、James、

    如果使用 512 的 OSR、则输入滤波器会将信号频率限制在约 10.9kHz。  任何频率较高的输入信号都将被数字滤波器抑制。

    是的、如果您想使用单端至差分电路、如最大输入范围内所示、我打算添加到我的原始帖子、然后您需要将 ADS127L18 基准电压增大到 5V、类似于电路中使用的 ADS8912B。  然后在本例中、您将获得 0.1V 至 4.9V 的输入范围。

    此致、
    Keith

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    啊,我明白了。 我当时混淆了 ADC 的输入范围。 我认为、由于这是差分输入、基准电压只需要是输入电压范围的一半、即在本例中、当所需的 Vinput = 0-5V 时、Vref = 2.5V。 不过、我现在看到、无论信号类型是差分还是单端、Vref 都用于设置信号输入范围、因为 ADC 测量的是输入与 Vref 电平的比率。

    我忽略的另一个细节是 ADA4805 仅是轨到轨输出而不是输入。 因此、使用 5V 电源时、整个电路的输入范围最大限制为 4V(来自数据表)。 那么、除非我提高我的电源电压、您是否建议将运算放大器切换到 RRIO 器件、甚至可能是上面所示应用手册中使用的 OPA320? 再次感谢!

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    您好、James:

    通过单个 5V 电源、OPA320 将支持 0.1V 至 4.9V。  这是放大器输出的一个限制(它几乎可以在几个 MVS 内一直到轨、但无法保持线性度/失调电压)。  OPA320 的另一个良好特性是没有交叉失真。  对于直流 输入电平、您可能没有注意到这种影响、但如果您尝试捕捉正弦波、那么大多数 RRIO 放大器的交叉失真会很大。

    低失真设计 — 输入级下的以下 TI 高精度实验室视频更详细地讨论了该问题。

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

    对于标准运算放大器、我们建议将 OPA320 作为 ADC 驱动器使用的放大器之一、包括 ADS127L18。  单->差分需要其中的两个、因此建议使用双 OPA2320 器件。

    此致、
    Keith