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[参考译文] ADS1259：有关电源轨，参考电压与输入信号的问题

admin
Guru**** 1807890 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1259, ADS127L11, ADS1259EVM-PDK, ADS127L11EVM-PDK, ADS1248, PGA280, REF2025, REF5025, REF5020, REF6025
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/1097273/ads1259-question-about-power-rails-reference-voltage-vs-input-signal

部件号：ADS1259
线程中讨论的其他部件： ADS127L11，， ADS127L11EVM-PDK， ADS1248， PGA280， REF2025， REF5025， REF5020， REF6025

您好，

 

我正在从事一个项目，我们有一个非常成熟的模拟设计(15年以上)，我们正在尝试设计一个不再可用的较旧的24位 Δ-Σ ADC。 在查看了所有不同的部件(加上最近库存充足的部件…)之后，ADS1259似乎是一个很好的候选产品。

考虑到我们正在尝试将成熟设计的设计更改降至最低，下面是一些有关我们的主板上当前可用内容的背景信息。

+5V模拟电源轨，-5V模拟电源轨，+2.5V参考电压，-2.5V参考电压，+5V数字电源轨。

我们现有的ADC目前正提供双极模拟输入信号，标称范围为-2.5V至+2.5V。

ADS1259数据表表示它可以在单极模式(AVDD =+5V，AVSS = 0)或双极模式(AVDD = 2.5 ，AVSS =-2.5V)下运行。 考虑到我们不希望在现有设计中再增加两个电源轨，我们倾向于利用现有的+5V电源，并将 现有+/-2.5V模拟输入信号的电平转换为0V至+5V。 为此，我们将采用一个新的加和放大器，其线路板上已有稳定的+2.5V参考电压。 此外，我们似乎需要在电路板上放置一个新的+5V参考，以馈入ADS1259 Vref+输入，并将其Vref-接地，从而提供所需的5Vref跨度。  

另外请记住，作为一般性的粗略规则，我们通常会根据数据表中列出的条件，在假设这些条件提供最佳性能并且可能是用于验证/验证芯片的条件的前提下，尝试围绕芯片设计电路拓扑。

话虽如此，我在数据表中看到，'电气特性'的条件是AVDD =+AVSS 2.5 ，AVSS =-AVSS 2.5 ，Vref = 2.5V。 BI=极性模式，但只有2.5V模拟输入信号范围。

有几件事突然出现在我身上：

这些性能规格基于2.5V范围的模拟输入信号。 我们正在尝试提供5V的模拟输入信号范围。

这些性能规格显示了在双极模式下运行的芯片，而我们希望在单极模式下运行。  

主要的问题是，我们是否会冒ADS1259在性能/操作方面出现缺陷的风险，继续我们上面建议的拓扑，发现它偏离了数据表中所述的理想条件？  

看着1259数据表，我想我有点困惑。 所有'理想条件'规格都基于2.5V参考范围，仅高于1259 (AVDD-AVSS + 200mV)可用的全标度模拟信号范围的一半。 这是否能使信号在轨道内保持良好并提供良好的线性单声学响应？ 我们是否有降低线性或单声波性能的风险，在电源轨中使用5V跨度，在Vref中使用5V跨度？

我刚刚购买的ADS1259EVM套件还附带了符合数据表条件的外部+2.5V参考芯片。

根据观察结果，通常让我担心的是，我们将在靠近导轨的位置工作(5V功率跨度，5V参考跨度)。 至少，我认为我们需要微调现有的+/- 2.5V模拟信号，以远离轨道。

感谢您提供的任何见解/背景。 当然，如果我误解了数据表，请告诉我。

 

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    TI__Guru**** 1807890 points
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    您好，Adam：

    就ADC而言，在+/-2.5V电压下工作通常与在+5V单极电源下工作相同。 我不会期望由于使用单极电源与双极电源而导致性能下降。

    我认为这些规格是在VREF = 2.5V时给出的，因为这是ADC内部电压基准的电压。 这对于具有集成VREF的ADC很常见。 但是，需要记住的一点是，参考电压需要为≤μ V (AVDD - AVSS + 200 mV)。 如果AVDD = 5V且AVSS = 0V，则您可以应用的最大差分参考电压为4.8V。 因此，您需要降低正在产生的5V参考电压，否则您将在ADC建议的条件之外工作。 您还可以在0V和5.2V的条件下操作ADS1259以使用5V VREF，但我想这也是一个挑战。

    另一个需要考虑的问题：我们刚刚发布了一个新的ADC，即ADS127L11。 此ADC实际上是ADS1259的下一代版本，不带集成的VREF，您根本不会使用它。 ADS127L11也较小，不像ADS1259那样具有VREF限制。 我之所以提到这款设备，主要是因为我知道您可能对寿命有一些顾虑，特别是对于使用寿命超过10年的器件(如ADS1259)，所以我想将其作为一个选项提供给您。

    如果您有任何其他问题，请告诉我。

    -Bryan

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    TI__Guru**** 1807890 points
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    Bryan，


    感谢您的快速响应。   

    关于Vref，我很抱歉，但我对您的回答有点困惑。 基于数据表的MIN，TYP和MAX列：

    如果我将AVDD = 5.0V，AVSS = 0.0V插入方程式，并按照从左到右的代数顺序操作，我假设我会得到以下信息：

    参考电压(最大值)= 5.0V - 0.0V + 0.2V = 5.2V，因此我假设 参考电压范围为5V会在范围内？

    关于127L11，我同意，它看起来像一个很棒的芯片。 事实上，我拥有ADS127L11EVM-PDK评估套件(与ADS1259EVM-PDK一起)。 在正常情况下，考虑到它是新的并且最有可能使用10年以上，我可能会计划继续使用它。 但是，我在TI.com和Digikey/mouser等网站上没有看到任何可用的库存。不知道芯片短缺何时结束，也不知道一个芯片的生产率/速率与另一个芯片相比，我唯一要做的是现有库存，购买数千个芯片(价值1-2年) 并希望一切尽快恢复正常。 如果您对127L11交货周期/预计制造计划有任何见解，从而对今年晚些时候和未来供应稳定充满信心，我会非常感兴趣。

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    TI__Guru**** 1807890 points
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    您好，Adam：

    的确，您是对的！ 我读的太快了，并假设它和其他一些产品一样，对VREF输入有保留空间限制，例如ADS1248。

    因此，您应该可以尽可能使用5V VREF。 感谢您发现该错误。

    让我来看看ADS127L11的电源。 我可能会让我们团队中的其他人就此与您联系。

    -Bryan

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    TI__Guru**** 1807890 points
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    Bryan，

    没问题！ 我相信您每天都在杂耍许多论坛帖子，很容易忽略这类内容。

    有关1259及其RAIL /参考配置的后续问题...

    我找到了您关于1259的另一个回复(请参阅下面的链接)，假设AVDD=+5V/AVSS = 0V，则可以将+2.5V参考信号应用到AIN-。 这样，AIN+就可以从0V摆动到+5V。 他的拓扑结构的结果是，我们可以利用结果2的所有补码，使用+5V单极电源到1259。 请注意，您的技术特别规定将1259置于内部参考模式，并将REFOUT输入AIN-(而不是使用外部参考并将其输入到REFP和AIN-)。  

    https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/99.5585万/ads1259-ads1259/3677601?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=ADS<xmt-block0>12591259 %12591259 %</xmt-block>367.7601万 252520reference#36776011259 252520reference#3677601</s>25.252万 367.7601万

    我有 ADS1259EVM-PDK。 我想尝试你建议的技巧。 使用ADC pro和正确的跳线设置，我将REFOUT馈入AIN-。 然后，我使用 了Lake Shore Cryotronics 155离子源 ，将其正电压输出连接到AIN+(TP7)，然后返回GND (TP6)。 使用ADC pro，我能够为'internal ref mode'配置ADS1259，捕获一些ADC数据，并将+2.5V降低到我预期的-2.5V代码。 我应该注意，我已将S2设置为HDR，因此PGA280输出与1259的输入分离。


    下一步是使用EVM板上的外部参考(u11- REF5025ID)来尝试此技术。 我通过将S1交换机向右移动(从而选择REF5025ID)来相应地设置ADS1259 EVM板。 然后，我在REFP测试点上获得可用的REF2025 +2.5V输出，并跳接至AIN-(TP8)。 我仍将我的155 0->+5V电源与AIN+(TP7)和接地(TP6)连接。  

    当我将我的155设置为+2.5V时，产生的差分输入V到1259 (AINP–AINN)大约为0，正如我所期望的那样。 然而 ，我随后将155电压提升到+5V输出(就像之前的测试一样)，差动电压不是+2.5V，而是降低了100mV。 为了进行调查，我用一个仪表测量了Ain- to GND，发现它比我预期的+2.5V高160mV，放置在+2.630V左右！

     

    然后，我将测试带到另一个方向，并将155输出变为0V，从而为1259创建标称-2.5V输入(AINP–AINN)。 令我惊讶的是，ADC报告的差分电压再次降低。 这次，当我测量Ain-到GND而不是预期的+2.5V时，我看到+2.34V，比预期的+2.5V低160mV。

     

    总之，使用5025 +2.5V参考电压并将其馈入REFPOS/AIN-引脚，当AINP高于+2.5V时电压升高，当AINP低于+2.5V时电压降低。 您知道这种现象的原因吗？


    考虑到我可能会过度驱动REF5025，我使用了另一个155电压源为Ain引脚提供更强的2.5V偏压。 瞧，我得到了预期的行为，就像你建议的把REFOUT带到AIN-的情况一样。 在表面上，我可能会要求REF5025通过同时馈送至REFIN+和AIN-来提供太多电流，但考虑到1259上的10kOhm系列电阻加上100kOhm的输入阻抗，参考电流应仅提供100's uA。

    我不能将观察到的+2.5V REFP/AIN-电压的增加/降低缠绕在AINP上提供的电压的函数上。

    我很感谢您关注这个问题，因为我真的想考虑这个'2.5V偏压来做的事情'。 它可以很好地集成到我们的现有设计中，因为我们已经在电路板上有+5V电源和+2.5V超稳定基准。

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    您好，Adam：

    您是否可以尝试降低REF5025输出端的10k电阻器，看看这是否有区别？ 你可能只是为了这个测试做这个0欧姆。

    -Bryan

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    TI__Guru**** 1807890 points
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    您好，Adam：

    ADS127L11IPWR是我们最新且备受欢迎的产品。 我们目前可以支持1000个数量，交货时间更短(6到7周)。

    此致，

    乙缩醛

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    TI__Guru**** 1807890 points
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    Bryan，

    很棒的建议！


    我移除了REF5025输出上的10k电阻器，现在我们的AIN-偏置+2.5V拓扑工作正常，REF5025驱动AIN-引脚和REFIN+引脚。

    我现在看到VIN (AINP-AINV)上的电阻为~130kOhm。 即使Ain-引脚需要~17uA的电流(输入电压@ 2.5V)，但事实证明，REF5020外部10kOhm电阻器上的压降足以在两个方向上将我的Vref+/Ain-+2.5V增加/减少100-200mV (取决于VIN的极性和幅度)。

    因此，最后，以下电路配置是否被视为ADS1259的正常工作条件，从而符合数据表中所述的规格？

    AVDD = 5.0V

    AVSS = 0.0V (GND)

    RefInPos =+2.5V (外部提供)

    RefInNeg = 0.0V (接地)

    AnalogInNeg =固定+2.5V =与RefInPos绑定

    AinPos = 0V ->+5V输入范围。 (我们的模拟电路可能会从两个方向向内微调几%，并夹紧，以防止VIN到达 轨道处或轨道上方的每个位置)

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    TI__Guru**** 1807890 points
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    您好，Adam：

    这应该在理论上有效。 正如您所看到的，在实践中，电路中可能还有其他因素导致非理想行为，例如VREF输出和ADC输入之间的电阻器(不知道为什么它如此大，可能是因为ADS1259在VREF输入上有一个集成缓冲器， PGA280也是高阻抗，所以这并不重要)。 您可能会考虑类似REF6025的产品，它具有集成缓冲区，可帮助将VREF输出与非缓冲ADC输入隔离开来。

    此外，请考虑源阻抗对AINP引脚的影响相同。 因此，最好使用低噪声，高精度双放大器缓冲两个ADC输入(在这种情况下使用无缓冲REF5025)，或者确保源阻抗低(<1kohm)。

    否则，我认为您可以去。

    另请注意我的同事Sheetal对ADS127L11可用性的评论。

    -Bryan

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    TI__Guru**** 1807890 points
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    乙缩醛，

    感谢您的反馈。 我从我们的区域TI现场应用工程师那里得到了类似的反馈(建议使用127L11而不是1259)。

    我将重点放在我拥有的127L11评估套件上。

    诚然，在过去的6-12个月中，当我研究新的设计时，我有点吝啬，考虑到一种芯片连续数周显示零库存

    在可用性和交货周期方面，很难知道要信任哪些指标(看到其他制造商的其他芯片，例如10周交货周期，突然跳到52周甚至90周！)。  

    但是，我一直在听和看到这款芯片在6-7周的交货周期，这有助于缓解这些问题。

     TI似乎对这款芯片有很大的推动作用。 是否可以放心地说，此芯片将继续成为生产线的优先级，而不会落入52个提前周的陷阱？

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    TI__Guru**** 1807890 points
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    您好，Adam：

    对于新设备发布，我们通常 有一个升级计划，以便我们可以支持任何客户最终产品的初始升级。 我预计近期不会增加此设备的交货周期，但这取决于我们从其他客户处收到的订单。

    您预计您的商品何时会出现升运，预计需要的数量是多少？

    下订单是确保材料安全的最佳方式。

    此致，

    乙缩醛