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[参考译文] ADS8361:输入过压转换行为增加了以前的转换

Guru**** 2513185 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS8361, OPA2192

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/592620/ads8361-input-overvoltage-conversion-behavior-increases-previous-conversion

部件号:ADS8361
主题中讨论的其他部件: OPA2192

我们最近对转换电路进行了测试,发现如果ADC的输入过压,并且模拟电源线上有一个RC滤波器,则转换错误会增加。  我的问题是,温度升高或降低,或者部分温度升高或降低,行为会发生变化。

我们的电路如下所示: 请注意,原始电路为R137,电阻为10欧姆,对过压敏感程度较低的电路为1欧姆。

通常,通道A和B上输入的电压为±10V,最大值为±12V。  但在某些情况下,输入电压非常接近-15V。    输入Ch A和Ch B来自多路复用器。   正常序列的一部分是在转换ADC上的保持输入电压时 ,选择下一个信号到样品。  我们发现,如果下一个要转换的信号为-15V (以输出45.1 U 5.5 为示例),则当前转换的误差会增加。  我们通过消除转换和更改输入电压的重叠来测试电路,发现错误消失了。  我们还将ADC参考更改为2V,但错误仍然存在。  下面是两个图表,一个图表显示下一个信号为-15时的转换错误,另一个图表显示下一个信号为0V时的转换错误。  要查看的数据为红色。

    

通过将AVDD系列电阻器降低到5,1,然后再降低零欧姆,我们减少了跳错和整体误差。

   

人们通常担心,随着温度变化和/或AVDD电源从4.7 变为5.3 ,1欧姆解决方案可能看起来有所不同。  对设计是否有任何意见或建议?

非常感谢你的帮助。

-John

  • 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。

    我们很乐意就这一问题提供帮助。

    下面是一些有关您的设计的问题:

    1.您的转换器的采样率是多少?

    2. ADC输入Mux的切换频率是多少?

    3.外部Mux的切换频率是多少?

    4.输入放大器U45A和U47A是否有增益选项?  如果是,您使用的是什么电阻值?

    谢谢!

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    Bryan,
    感谢你的帮助。
    以下是我的回答:
    1. ADC时钟频率为8.333 MHz (120 ns时钟周期)。 转换以256 kHz (3.9 us间隔)的速率启动。 ADC时钟在每个ADC转换序列完成后停止。
    2. ADC mux不能切换。
    3. 外部多路复用器以256 kHz切换(3.9 us间隔)
    4. U45a和U47a上无增益选项。增益设置为-0.2V/V

    谢谢!
    -John
  • 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。
    约翰:
    我一直在观察你的赛道。 您对上述问题的所有回答都是合理的。 外部mux已缓冲,因此不应导致任何错误。 反相放大器级的衰减看起来可以保护输入免受不安全电压的影响,因此也没有问题。
    您正在使用外部参考,它由ADS8361缓冲。 这也应该是好的。
    您对模拟电源的观察非常有趣。 对于R137,我建议使用低值电阻,因为转换器在转换过程中会消耗高电流,但在采集阶段会消耗低电流。 平均电流消耗是我们计算数据表规格的方式。 当R137设置为10欧姆时,在高电流相位期间,电阻器上可能会出现压降,这可能足以导致问题。
    此外,我们经常会看到电路中的错误,例如模拟驱动电路导致的错误。 放大器,电路拓扑和输入RC值的选择都很重要。 因为您在设计中使用AD8512BRZ,所以我很难模拟您的电路行为,因为这些器件的Spice模型不能准确地为输出阻抗建模。 但是,仅通过检查,我就觉得电阻器R138,R140,R143和R144的值非常高。 (一个常见的误解是这些零部件形成反走样过滤器,但实际情况并非如此。 具有此类ADC的电容器的目的是非常快速地为采样电路提供电荷。)
    话虽如此,如果您要用OPA2192ID替换放大器,我可以更准确地模拟您的电路行为。 OPA2192ID与您的设计引脚兼容,与AD8512BRZ相比,成本更低,偏移规格更好,偏移偏移偏移更好,带宽更高。 在您的设计中使用OPA2192,将R138,R140,R143和R144更改为38.3 欧姆,将C227和C230更改为390pF,您将看到更好的性能。 这样可以使采样速度达到大约460kSPS,而不会出现错误。
    如果您不愿意更改运算放大器,这是可以理解的;您可以尝试使用AD8512BRZ设计的一些类似值。 通过正确选择输入RC的值,您将能够将错误降至最低,尽管使用此电路拓扑,您可能无法使用此ADC实现最大采样速率。
    请告诉我这是否有帮助!