This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] ADS5424-SP:输入配置

Guru**** 657930 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS5424-SP, LMH5401, LMH3401, THS4551, LMH6559, ADS5424
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/947899/ads5424-sp-input-configuration

器件型号:ADS5424-SP
主题中讨论的其他器件: LMH5401LMH3401THS4551LMH6559ADS5424

大家好、对于一个新项目、我想使用 ADS5424-SP ADC。 现在、我想知道如何设计输入电路。

以下是输入电路的参数:

  • 输入信号为单端信号、信号范围为1.1V 至4.5V。 这是必须转换的信号范围。 为了提供一定的裕度、应将0.9V 至4.7V 的信号范围映射到 ADC 的满量程范围。
  •  0V 至5V 范围内的电压不应导致电路故障。
  • 电路的输入阻抗应至少为100kOhm。
  • ADC 采样率将为10MSPS 至12MSPS。

您能否建议采用具有航天组件的合适低噪声电路?

此致、Markus。

  • 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。

    Markus、您好!

    输入电路需要直流耦合还是交流耦合?

    无论如何、我建议查看 LMH5401差分放大器。

    这可以配置为单端输入和差分输出、以连接到 ADC。

    但是、我最好在两者之间放置一个抗混叠滤波器。 您的应用的 BW 要求是什么?

    此致、

    Rob

  • 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。

    Bob、您好、感谢您的快速响应。

    对于我的应用、我需要直流耦合。

    是否可以使用该放大器实现至少100kOhm 的输入阻抗?

    我不确定如何计算 BW 要求。 实际上、输入信号每100ns 更改一次其值。 它看起来像一个阶梯信号。 这会导致采样率为10MSPS。 我认为输入滤波器应该在90ns 内稳定至新值、然后可以进行采样。

    由于(4.5V - 1.1V = 3.4V)的输入信号范围高于 ADC 的信号范围2Vpp、因此我需要低于1的增益。 这可以通过 LMH5401实现吗?

    此应用是否需要6.5GHz 放大器?

    此致、Markus

  • 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。

    Markus、您好!

    您的信号每100nSec 更改一次、然后您可能需要打开采样率、使其更快地采集、以便在信号从一种状态变为另一种状态时采集。 因此、变化中的阶跃或上升将是如何设置 BW。 至少、这就是我要看它的方式...

    感谢您提供更多详细信息。 LMH3401也是另一种考虑放大器的备选方案、遗憾的是、您需要一个能够进行单端到差分转换的放大器。 这两个都具有相当高的 BWs。

    我将与放大器团队交谈、看看他们是否有其他想法、并与您一起回来。

    此致、

    Rob

  • 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。

    尊敬的 Rob:

    为了更好地理解此处的信号表示:

    主时钟控制模拟信号的变化。 ADC 的采样时钟与主时钟同步。 因此、我们不需要对信号的边沿进行采样。

    对于带宽的计算、我尝试了以下方法:

    在采样之前、信号应稳定在1 LSB 以内。 使用14位 ADC、这相当于0.006%。 为了提供一些裕度、稳定时间设置为90ns。 计算 RC 低通的 τ、结果为9、26ns。 这对应于17MHz 的转角频率。
    这是所需的 BW 吗?

    此致、Markus

  • 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。

    Markus、您好!

    这听起来是正确的。

    我曾向放大器组说过。 他们会像我最初想象的那样推荐 LMH5401。

    由于存在稳定性问题、LMH3401在增益为1的配置中使用时会遇到困难。

    图71中的 THS4551数据表对此配置进行了良好的说明。

    如果需要、放大器组可以帮助仿真稳定性。 请告诉我们。

    此致、

    Rob

  • 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。

    您好 Rob。

    我将详细介绍 LMH5401。
    按照 THS4551的详细说明、通过使 RG 高于 RF、可以将增益设置为小于1。 这也适用于 LMH5401吗? 例如、对于0.5?的增益、RG = 2kOhm、RF = 1kOhm

    给定电路的输入阻抗相当低。 如何将输入阻抗增加到超过100kOhm? 我是否需要额外的运算放大器? 哪种类型合适?

    =>我应该在放大器论坛中提出这个问题吗?

    关于 ADS5424-SP:

    数据表将30MSPS 表示为最小采样频率。 实际上、我需要10MSPS 或最大12MSPS。 是否可以使用12MHz 的时钟频率?

    此致、Markus

  • 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。

    Markus、您好!

    对于您当前的放大器问题、是的、THS4551说明可通过选择较高的 RG 与 LMH5401搭配使用。

    我还相信、您还需要一个额外的运算放大器来提高阻抗。 放大器团队可以在这里提供最佳帮助。  

    我将要求放大器团队回复此帖子。 如果需要、他们可以将其移至放大器论坛。

    关于 ADS5424-SP、我将为您找到可采样低至12MSPS 的合适替代产品。 我还需要了解转换器的其他任何要求吗?

    Thx、

    Rob

  • 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。

    Markus、您好!

    请查看 ADC14155QML、它可以在12MSPS 下采样。

    最小5MSPS、最大155MSPS

    此致、

    Rob

  • 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。

    Markus、您好!  

    是的、通过将 Rg 电阻器增大到大于射频电阻器、您可以将 LMH5401用作衰减器。 挑战在于、这通常会使这些放大器不稳定、因此我们通过使用电容补偿网络来抵消这种情况。 我可以帮助您仿真电路稳定性、以便为您的应用选择合适的电容值。  

    为了获得良好的高阻抗输入、我建议在 LMH5401前面放置一个单独的缓冲放大器。 类似我们的 LMH6559的器件可能会是您的理想选择。 唯一的问题可能是、如果您是直流耦合、可能需要满足一些奇怪的电源电压要求才能达到您的输入范围。  

    此致、  

  • 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。

    尊敬的 Rob:

    非常感谢您的建议。 我们希望通过 LVDS 将数字输出传输到 FPGA。 我们选择的 LVDS 串行器为3.3V 类型、因此这对于 ADS5424非常适用。

    TI 是否提供适用于航天应用的 LVDS 串行器? 我找不到一个。

    一项重要要求要求要求 ENOB 为12位。 我知道 ADS5424不符合此要求、但非常接近。 我们正在考虑使用40MSPS 操作 AS5424。 数据表中的图9显示了 SNR 随输入频率和采样率的变化。 40MSPS 时的结果优于105MSPS。 对吧?

    图9显示了典型值。 我们如何假设最小值?

    我还有一个问题:如何使用40MSPS 采样率估算 ADS5424的功耗? 模拟电源电流(IAUVDD)是否取决于采样率?

    此致、Markus

  • 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。

    您好、Jacob、

    非常感谢您提供的电路仿真功能。 准备好后、我想与您联系。 我该怎么做? 在 E2E 论坛中? 在哪个部分?

    LMH6559是否适用于航天应用?

    是的、我需要直流耦合。 在上面、我添加了一个模拟信号的图像、这些参数是:

    • 输入信号为单端信号、信号范围为1.1V 至4.5V。 这是必须转换的信号范围。 为了提供一定的裕度、应将0.9V 至4.7V 的信号范围映射到 ADC 的满量程范围。
    •  0V 至5V 范围内的电压不应导致电路故障。

    最好是我正在寻找一个使用5V 单电源的解决方案。

    此致、Markus

  • 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。

    Markus、您好!  

    最好在放大器论坛中发帖、并添加指向此主题的链接。 这样、我们就可以单独跟踪 ADC 与放大器的问题。  

    遗憾的是、我们的 LMH6559不是宇航版本。 我们可能只需要使用符合航天标准的运算放大器。  

    此致、  

  • 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。

    尊敬的 Rob:

    您是否在星期一看到我的回复?

    为了确定组件选择、我特别需要有关功耗的信息:
    我们如何使用 40MSPS 采样率估算 ADS5424的功耗? 模拟电源电流(IAUVDD)是否取决于采样率?

    尊敬的 Rob:

    非常感谢您的建议。 我们希望通过 LVDS 将数字输出传输到 FPGA。 我们选择的 LVDS 串行器为3.3V 类型、因此 这对于 ADS5424非常适用

    TI 是否提供适用于航天应用的 LVDS 串行器? 我找不到一个。

    一项重要要求要求要求 ENOB 为12位。 我知道 ADS5424 不符合此要求、但非常接近。 我们正在考虑使用40MSPS 操作 AS5424。 数据表中的图9显示了 SNR 随输入频率和采样率的变化。 40MSPS 时的结果优于105MSPS。 对吧?

    图9显示了典型值。 我们如何假设最小值?

    我还有一个问题:如何使用 40MSPS 采样率估算 ADS5424的功耗? 模拟电源电流(IAUVDD)是否取决于采样率?

    此致、Markus

  • 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。

    Markus、您好!

    很抱歉、未回答您的电源问题。 通常情况下、DVDD 电源将保持平坦、因为 LVDS 是基于电流的输出、在高采样率或低采样率下具有典型的电流消耗。

    AVDD 将随采样率而变化、但我在此方面可以找到的最接近的是商用器件数据表。 请参见随附的。

    我必须对航天级串行器进行一些研究。 我不知道我们提供的产品。 我会再来的。

    图9仅显示了在105MSPS 采样和各种频率下器件的 ENOB/SNR。 如果您需要、我可以在实验中根据您的条件为您测量该值、并为您获取该数据。 但是、我必须跟踪硬件才能在实验中进行设置。 如果您希望获得航天级版本的数据、我可能需要从库存中订购电路板。

    此致、

    Rob

  • 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。

    尊敬的 Rob:

    感谢您的回答。 对于我们的项目、我们需要使用28个 ADC、并且我们的功率预算大约为15W。 因此、很遗憾、无法使用 ADS5424。

    同时、我发现 LM98640包含 LVDS、功耗相当低。 遗憾的是、SNR/ENOB 不是很好。

    是否可以对 LM98640应用差分模拟输入信号?

    我是否应在新帖子中发布我对 LM98640的问题?

    此致、Markus

  • 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。

    Markus、您好!

    我将介绍 LM98640。  

    同时、我将使其脱机并向您发送电子邮件、以便我们深入了解您的应用要求。

    此致、

    Rob