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[参考译文] ADS7253:ADS7253在模数转换期间使用抗混叠滤波器振荡信号

Guru**** 2411340 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS7253, OPA836, OPA2836, INA240

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/896173/ads7253-ads7253-signal-oscillates-during-a-d-conversion-with-anti-aliasing-filte

器件型号:ADS7253
主题中讨论的其他器件: OPA836OPA2836INA240

您好!

现在、我将使用 ADS7253进行模数转换。

但 ADS7253之后的数字数据失真、我用示波器测量了 C17的模拟信号、没关系。

经验证、信号转换故障是由滤波器引起的、尤其是抗混叠滤波器。

我的问题是、

1、请帮助确认我的运算放大器器器件设计(OPA836是否有问题、如下所示)。

、Ω 电阻值的增加(R30、R31)使得信号转换更加稳定,如何选择这个电阻值?

3、我的模拟信号输入的额定频率为20KHz、请帮助解决此问题。

谢谢。

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    如需添加、下图显示了主机读取的数字信号。

    正弦波的后半部分受到严重干扰、尤其是在正弦波谷中。很奇怪、正弦波峰的部分信号非常小。

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    尊敬的 Eric:

    一些意见。

    首先、参考设计中的过程选择了合适的 R/C 电荷桶滤波器、它不是抗混叠滤波器、而是 ADC 驱动电路的一部分。 使用 R52/C47组合作为抗混叠滤波器、并使用 R30/R31/C17组合作为 ADC 电荷桶驱动滤波器。  下面的 TIPL 视频深入介绍了这背后的理论:
    https://training.ti.com/node/1139106?context=1139747-1140267-1128375-1139106

    振铃是驱动22nF 电容负载时的典型运算放大器稳定性问题。  放大器输出和电容器之间的10欧姆"隔离电阻"电流不足以使电路稳定。  您可以:

    a.)将22nF 负载降低到更接近设计指南中建议的400pF 的值、或
    b.)您必须增加串联电阻、直到运算放大器以失真为代价保持稳定、或者
    c.)您必须选择一个不同的放大器、以便直接驱动这些类型的电容负载。

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    大家好、Colllin

    很抱歉,我很长时间后才回复。

    事实证明、振荡是由 OPA2836的运算放大器驱动的大容性负载引起的。

    截止频率需要设置为100KHz。 由于 INA240A1、R52和 C57似乎会导致系统不稳定。

    我想知道如何改进这一点、是否需要重新选择运算放大器、因为它可以驱动

    大容性负载。   还是需要重新设计拓扑?

    谢谢。

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    尊敬的 Eric:

    已经有一段时间了、我希望你们做得很好。

    如果不稳定性从 INA240的输出开始、我们需要首先修复它、否则它将传播到后续阶段。

    尝试将电容器减小到2.2nF、将电阻器减小到1k。  它将保持相同的截止频率、但可能会解决该阶段的问题。  在稳定 INA240电路后、您可能还需要略微调整 OPA836输出电路值。   

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    您好、Collin

    我有一个新问题、运算放大器(OPA2836)的实际输出电压范围太窄。

    OPA2836的实际输出高电压约为4.2V。根据 OPA2836的数据表、输出电压

    运算放大器的范围受饱和电流的影响、那么如何限制饱和电流呢?

    R30和 R31的电阻不应太大 、以防止输出振荡。

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    您好!

    您遇到的情况不是输出限制、而是输入共模范围限制。  当您将放大器作为单位增益缓冲器(Vin-短接至 Vout)运行时、施加到 IN+引脚的输入电压是共模电压。  查看第12页数据表中+5V 电源的"共模输入范围上限"规格。  它仅为3.9V、因此您得到的4.2V 电压略高于预期。  选择轨到轨输入运算放大器、切换到反相配置、或将放大器置于增益2、共模电压将保持在0-5V 输出电压的范围内。

    此外、对于 OPA836的第2个通道、将 VIN-连接到 VOUT2、然后将 VIN2+连接到 GND、以防止悬空输入产生不必要的操作。