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您好!
我有一个放大器(非 TI)、其 GBW 为1MHz、这是用于驱动 ADC 的前 EMD、我对驱动7066输入所需的外部 RC 进行了一些混淆。 该特定放大器的同相线性增益为125、输出阻抗约为50欧姆。 我根据10kHz 的最终采样率(采样时间+转换时间)计算大约100us 的采集时间、得出 R 值高于4.7k 欧姆 最小值、C 标称值为620pF。 这对于实现最佳驱动电路值是否合理? 根据模拟工程师设计指南、使用的采样率表明、放大器的最小 GBW 应低于100kHz、这似乎是不可思议的低。 我是否缺少一些东西、还有其他16位、8通道转换器不需要大小/成本类似的前端 RC? 该应用是便携式 EEG 系统、我们正在寻找一款能够充分满足最低外部组件要求的 ADC。
谢谢!
约旦
选择正确的 RC 滤波器和放大器带宽是一个具有挑战性的问题。 我们有一个涵盖以下主题 的视频系列:SAR-ADC-FRONT-END-COMPONSE-SELECTION。 简而言之、我们通常希望对电路进行仿真、以确保电路稳定。 在您的情况下、由于可用时间相对较长、因此采集时间较长、因此很容易稳定。 我将在周一早上使用 TI 1MHz 带宽放大器运行示例仿真。
关于其他选项: 一般而言、从噪声的角度来看、在放大器后面放置一个外部 RC 电路很有用。 ADS8168是一款16位转换器、类似于7066。 我可以在没有任何 RC 电路的情况下对电路进行仿真、看看它是否稳定下来。 考虑到您的采集时间相当长、我认为您很可能会跳过 RC 电路。 当然、如果没有滤波器、您可能会看到更多噪声。
我将在周一早上向您发送更新。
艺术
艺术,那将是梦幻般的。 我对 TINA 并不是非常熟悉、因此非常感谢您的帮助。 如果需要、我可以分享有关前端放大器的更多信息。 谢谢!!!
约旦
下面是仿真结果、随附的是 TINA 文件。 我使用了自己的自定义模型、因为我们正在更新所有 ADC 模型、新模型拓扑更准确。 当然、这只是粗略地了解了我选择的1MHz TI 放大器与您的放大器不匹配时的预期结果。 我想说、您需要注意放大器及其输出阻抗。 您提到输出阻抗为50欧姆。 这是开环还是闭环输出阻抗? 我使用带宽为1MHz 的放大器和2300的开环输出阻抗进行了仿真。 这非常高。 该放大器稳定后的误差约为-30uV。 您可以看到趋稳缓慢、但采集时间很长、因此可以正常工作。 如果您想使用 TI 放大器、我可以轻松验证稳定情况。 否则、您可以使用带宽稍宽或输出阻抗较低的电阻器(如果是开环规格、则50欧姆非常好)。 出现这种问题的原因是增益125会有效地降低带宽。 此外、如果输出阻抗较高、则会减慢采样保持的充电速度。 底线是、由于采集周期很长、您很可能会获得良好的趋稳、但可能会出现趋稳误差。 您还不需要典型的 RC 滤波器、尽管这可能会对您的噪声性能产生一定影响。 如果您需要其他详细信息、请告诉我。
在下图中、需要关注的关键因素是采集时间、转换时间、放大器稳定时间和 ADC 稳定时间。 请注意 、放大器+ ADC 的趋稳速度相当慢、但这是可以的、因为采集时间很长。 不过,我个人希望能够比这更快地解决问题。 请注意、该器件的 EVM 具有一个带有运算放大器的通道(Opa325 10MHz 放大器)。 您可以对该放大器进行降序、并使用硬件 EVM 测试您的放大器/增益配置。
尊敬的 Art:
非常感谢您提供这些信息- 放大器的闭环输出阻抗 在10kHz 时约为1kohm、并且会下降(约为100 Ω/十倍频)。 我们有一个与输出串联的50欧姆电阻器、因为建议在输出端添加一些电阻、以确保 使用寄生电容驱动负载时的相位裕度稳定性。 现在、我一直坚持使用这个特定的放大器-使用8168、看起来我可以跳过前端的 RC 电荷桶、并在多路复用器之后使用单个运算放大器缓冲器来驱动 ADC。 遗憾的是、放大器看起来不可用、因此我将继续使用7066。 在这种情况下、我应该使用下面描述的计算 RC 滤波器、还是最好使用/不使用进行测量?
约旦
由于您需要50欧姆的电阻器以获得良好的相位裕度、因此您肯定 需要添加该电阻器。 我认为您可能不需要外部电容、但如果您能承受空间、我会为电容添加占位符。 该电容的典型值范围为100pF 至1nF。 如果您选择 TI 等效放大器、我可以在仿真中确认这一点。 或者、您可以购买 EVM 并进行测试、以确保获得良好的趋稳效果。 最后、您可以选择具有更宽带宽和更低输出阻抗的放大器、从而获得一些额外的设计裕度。 根据我的仿真、我认为1MHz 带宽放大器在增益为125 (且输出阻抗较高)时的裕度不大。 很抱歉,我不是更确切,但如果没有一个模拟模型和一组稍小的条件,很难确定。
艺术