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[参考译文] ADS114S08：PGA 设置

admin
Guru**** 2391845 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS114S08

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/698825/ads114s08-pga-settings

器件型号：ADS114S08

您好！

我想进一步了解该转换器 ADS114S08的 PGA 设置。

背景：我计划使用 ADS114S08通过100欧姆的分流电阻测量4-20mA 信号。 电源将为0至3.3V 或5V、即 AVSS 0和 AVDD 3.3V 或5V。

在此设置下、我的理解是必须绕过 PGA。 是这样吗？ 应该查看 AVSS (-) 2.5V 和 VDD 2.5V 以及较低的分流电阻器、以便能够为更高的增益启用 PGA？

任何澄清/补充资料都是有用的。 谢谢！

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    TI__Guru**** 2391845 points
    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、Harini、

    ADS114S08在20mA 和100 Ω 分流器时的分流电压为2V。 因此、在使用3.3V 时无法增加增益。 因此、在这种情况下、您可以使用单极电源、禁用 PGA。 您需要禁用 PGA、因为输出无法一直驱动到 AVSS (AGND)

    如果您希望 AVDD 使用5V 电压和分流电阻值为100欧姆的5V 基准电压、理论上可以使用增益为2的电压、这需要启用 PGA。 实际输入范围不允许以 AGND 为基准的输入电压、因此这里会出现问题。 但最终还是值得麻烦双极电源和使用增益2、此时您只需在增益为1的情况下使用单极电源和2.5V 基准？

    5V 基准和增益为2的 LSB 值与使用2.5V 基准和增益为1的值相同。

    那么、使用较低的分流值和较高的 PGA 增益会发生什么情况？ 如前所述、这将需要双极电源和适当的共模。 优点是您可以使用具有较小分流器的 PGA。 缺点是由于双极电源、工作强度变得更高、并且噪声可能会在从较低的分流电阻中增加输入噪声时成为一个因素。

    总之、您需要使用单极模拟电源旁路的 PGA。 如果使用具有低得多分流值的双极电源、则可以启用 PGA。 最后、您需要确定这项工作是否值得。 您可能会发现无噪声分辨率保持不变。

    此致、
    Bob B
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    TI__Guru**** 2391845 points
    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。

    感谢您的介绍、Bob。  

    如果我只是检查我是否理解您的正确。

    当我使用3.3V 或5V 的单极电源时、假设我使用30欧姆的较低分流电阻、那么20mA 的分流电压将为0.6V。 这意味着我应该能够使用高达4的3.3V PGA 增益和8的5V PGA 增益吗？  

    我正在尝试以下列选项为折衷：

    1、单极3.3V/5V、具有100欧姆分流器

    使用30欧姆或更低分流电阻的单极3.3V/5V

    具有30欧姆或更低分流电阻的双极2.5V

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    TI__Guru**** 2391845 points
    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、Harini、

    您没有说明您希望使用的基准电压。  如果基准电压是电源、则满量程范围(FSR)将为+/- 825mV (3.3/4)或+/- 625mV (5/8)。  这些 FSR 似乎基于600mV 的最大输入电压工作。  但这种粗略计算不考虑 ADS114S08的输入电压限制。

    在单极电源和 PGA 启用的情况下、您无法将分流输入参考到 AGND、因为存在某些 PGA 输入电压要求(请参阅 ADS114S08数据表第32页的第9.3.2.1节)。  输入电压和增益必须符合数据表中的公式5。  有一个计算器工具可帮助您了解和计算所需的操作、以查看输入限制是否会影响所需的配置。  该计算器可从以下位置下载：

    http://www.ti.com/tool/ads124s08-excel-calc-tool

    上述计算器工具将帮助您查看所选增益、基准电压和模拟电源的输入范围(共模范围选项卡)。  即使在增益为1的情况下使用具有单极电源的 PGA、也要求分流电压的偏移高于 AGND 0.15V、因为 PGA 的最大输出来自任一电源轨的电压为150mV。  您可以添加一个小偏移、但该偏移的稳定性和偏移电压中的任何噪声都将直接影响结果。

    如果理论值为600mV、最大输入电压和增益为8、则使用5V 基准和5V 模拟电源似乎可以实现、 但是、由于输入限制、输入电压的共模将过高、无法在这种类型的配置下实现8的增益。  此外、使用增益为8且基准电压为5V 的分辨率与使用2.5V 基准的增益为4的分辨率相同。  

    由于输入要求、5V 电源可使用的最大增益为4。  使用+/- 2.5V 双极电源将允许分流器以 AGND 为基准。

    使用5V 单极电源时、如果分流器以 AGND 为基准(AGND 上的 VINN 为0V)、则使用30欧姆分流器和20mA 电流的 PGA 的输出将尝试强制 PGA 超出电源轨。  但是、使用此配置还有一种替代方法。

    如果分流器以 ADS114S08提供的失调电压为基准、则可以简化电路。 该偏移的一个源是内部基准输出。  使用此2.5V 偏移将允许使用4增益启用 PGA。  遗憾的是、2.5V 失调电压不允许使用3.3V 模拟电源时增益为4。  然而、有可能使用 VBIAS (一个中模拟电源)作为偏移量。  我使用内部基准作为并联偏移、但我没有使用 VBIAS、因此需要进行一些实验。  如果 VBIAS 按预期工作、则应能够以4增益对3.3V 和5V 使用 PGA。

    方案1要求 PGA 以1的增益旁路。

    方案2将要求分流器的失调电压、增益可能为4。

    方案3允许增益为4、分流器可以以 AGND 为基准。

    此致。

    Bob B