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[参考译文] ADS8861:缓冲电路在将经调节的信号提供给 ADC 之前很重要?

Guru**** 2782445 points

Other Parts Discussed in Thread: ADS8861, OPA4991, ADS8681W

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/1618976/ads8861-buffer-circuit-is-important-before-giving-the-conditioned-signals-to-the-adc

器件型号: ADS8861
主题中讨论的其他器件: OPA4991ADS8681W

您好。 我们一直在设计这个控制卡和感应电路.. 我将使用 FPGA 板和 ADS8861 ADC… 我有一个减低成本的情况...... 系统中有很多 ADC。

1.我认为在您的参考设计中,您总是在将检测到的信号提供给 ADC 之前放置一个电压跟随器电路。 我已经在输入感应上使用 ACPL 系列隔离放大器。 我是否仍然需要电压跟随器. (单位增益基本上) ????

image.png

2.下面是(F28379D 原理图)中的另一个实例。 在将 3V 基准电压提供给 ADCHIRREF 之前。 中间有一个电压跟随器电路。 它的用途是什么? 加载效果? 有关它的任何资源都将是有用的。  

image.png

3、 差分 ADC 输入端的抗偏振滤波器 R-C 也可用作电荷桶??

  • 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。

    嗨、Haseeb、

    感谢您的问题。 您在设计中测量了多少个通道? 您能分享一下您的应用吗?

    如果测量多个通道、您可以考虑使用具有集成驱动器的多通道器件(以避免需要电压跟随器电路)。 我推荐的一款器件是 16 通道、非常小的 ADS9324 器件。 该器件还集成了外部基准驱动器、因此不需要外部基准驱动器。

    要回答您的问题:

    1. 这将取决于您的输入信号。 是单端还是差分? 在差分情况下、电压跟随器有助于设置共模并驱动 ADC 输入。 如果您已经使用电流检测放大器、则仍需要驱动放大器来正确驱动 ADC 输入、尤其是在最大采样率下。
    2. 如果您使用具有集成驱动器(例如: REF6025 系列)的基准、则不需要基准缓冲器
    3. 假设这些值与电荷桶一样正常、抗混叠滤波器可用作电荷桶。 这可以使用模拟工程师计算器并使用 ADC SAR 驱动计算器来验证。 此工具将展示给定 ADC 规格的最大和最小电荷桶电阻器和电容器值。

    此致、

    Samiha

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    谢谢 Samiha。

    我将其用于 EV 充电器应用以测量输入 PFC 级的电感器电流。我使用相同的拓扑以仅在输入端(电流分流器或分压器)发生变化时测量电流和电压。  

    在输入端 ,我们使用差分感应并使用增益为 8.01 的差分隔离放大器。 它为我们提供差分输出。 共模扼流圈。

    .2. 在此阶段之后、我们使用进入调节阶段  OPA4991  。 以一种方式调节它并调整增益,以便我们得到我们想要的差分输出和共模. (如下所示)。  


    ADC_A2_P 和 ADC_A2_N 是进入的 ADC 的两个差分信号 F28379D 在执行电荷泵/抗混叠滤波器之后执行。 (我们决定不在抗偏航的额外安全级放置,因为我们的采样频率对于我们使用的 ADC 非常低(我认为 ADC 是 3MSPS)。  

    其中任何一种电路中都需要一个电压跟随器电路吗?  或者是否需要额外的滤波级?是否也有任何负载效应可以通过使用电压跟随器电路进行补偿?  

    谢谢 Samiha 的时间。

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    嗨、Haseeb、

    感谢您提供详细信息。 需要澄清的是使用 ADS8861 还是 F28379D C2000 器件中的内部 ADC? 如果您指的是内部的 3MSPS ADC  F28379D、因为我支持 ADS8861、所以不能这样说。 我会在 C2000 团队中提到。

    此致、

    Samiha

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    对不起 Samiha 的困惑.

    我有 2 个系统。 一个使用 ADS9961(这需要 2.5V 的共模)、另一个使用 C200 的内部 ADC(这需要 1.6V 共模)。  
    上面描述的电路在两个都是相同的,只有变化的同相端子电压我注入上面的调节运算放大器,以获得我所需的共模.  

    我也很喜欢 C200 团队对此的想法,但 ADS8861 也是主要的关注点。  

    谢谢  

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    嗨、Haseeb、

    明白了、谢谢。 对于 ADS8861、OPA4991 无法以 1MSPS 的吞吐量充分驱动 ADC。 我使用模拟工程师计算器来计算此值:

    您可以看到、以 1MSPS 的吞吐量驱动此 ADC 的最小放大器 GBW 为 16.2MHz、但 OPA4991 GBW 为 4.5MHz。 如果使用 FDA、则需要至少为 32.5MHz 的 GBW:

    关于将抗混叠滤波器加倍作为驱动器滤波器、您可以根据计算器值看到、当电阻器处于范围内时、电容器过大。 这种大电容器不会引入驱动问题、而是会导致放大器不稳定问题、因为运算放大器可能会出现驱动如此大的容性负载的问题。

    此致、

    Samiha

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    确定。 如果我们采样的频率是 50 Hz 正弦,我们没有采样到极限。 1Msps。 我们只在 200 KHz。 200KSPS。  

    这会改变什么吗?

    和关于我的原始问题. 电压跟随器会改变什么吗?  

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    嗨、Haseeb、

    如果以 1MSPS 的速率进行采样、则在信号调节和抗混叠级之后需要使用两个驱动器运算放大器:每个输入一个 AINxM 和 AINxP 或全差分放大器 (FDA) 来驱动输入、因此信号链会如所示:OPA4991 的信号调节>抗混叠滤波器> ADC 驱动器运算放大器>电荷桶 RC > ADC。

    如果以 200ksps 的速率采样、则放大器 GBW 要求会降低至每个运算放大器的 1.08MHz(或 FDA 的 2.17MHz)。 您的 OPA4991 电路可以尽可能降低开关损耗来满足此 GBW 要求。 我建议使用具有更大 GBW 的驱动器电路、如数据表中所建议、以确保正确稳定。

    在您的应用中、我建议使用具有集成式驱动器+低通滤波器 的 ADC、例如 ADS8681W。 这样就不再需要信号调节电路+抗混叠滤波器+ ADC 驱动器。 ADS8681W 的高输入阻抗还能够将电源直接连接到 ADC。 如果需要、我们还提供了此器件的多通道版本。

    此致、

    Samiha