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[参考译文] ADS7961:驱动 ADS7961时出现问题

Guru**** 607815 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS7961, OPA172, OPA192, OPA810, OPA320, OPA325
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/1191794/ads7961-problem-about-driving-ads7961

器件型号:ADS7961
主题中讨论的其他器件: OPA172OPA192OPA810OPA320OPA325

我阅读 ADS7961数据表、其中提到输入电容器为15pF。

我的第一个问题是这个15pF。

是15pF MXO 输入还是 AINP?


此外、我的 ADC 驱动器是同相放大器。

我考虑过冲问题、因为 ADC 是电容负载。

我希望:

*直接驱动不带 Riso 的 ADC。 这意味着直接短接 MXO 和 AINP、但 MXO 输入将由 OPA172或 OPA192驱动

*过冲< 10Vp

我阅读 OPA172数据表

和 OPA192数据表

我认为选择 OPA192可以直接驱动 ADS7961、对吧?


我的电路:

光电二极管-> OPA810 (I/V 转换器)-> OPA172 (积分器)-> OPA192 (ADC 驱动器)-> ADS7961 (ADC)

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    杜威

    1. 图62详细介绍了 ESD 结构、多路复用器以及采样保持寄生效应。 通过查看此图、您可以看到15pF 规格包括所有电容。
    2. 您是否计划在 MXO 和 AINP 之间放置放大器?
    3. 对于多路复用系统、多路复用器开关将产生一个瞬态、而采样保持操作将产生另一个瞬态。 为了实现良好的精度、有必要对多路复用器寄生电容以及采样保持电容进行完全充电。   如果这些电容未充满电,您将得到所谓的“稳定误差”。  使用较慢的采样率可实现更多的稳定时间。
    4. ADS7961是一款8位转换器。 这意味着 LSB = FSR/2^8 = 5V/2^8 = 20mV。  这是您可以使用该器件实现的最高精度。  通常情况下、稳定至20mV 相对容易、除非您的源阻抗非常大。
    5. 您在问题中提到的放大器专为+/-15V 电源轨而设计。 这些器件中的大多数都可以在较低的电源轨下运行、但它们并不是为此目的而设计的。  ADS7961的输入范围最大为0V 至5V。  施加超过此值的电压电平将损坏器件。  通常、使用5V 单电源放大器来驱动此类器件。  一个非常常见的 SAR 驱动放大器是 OPA320。  如果您的传感器需要宽电源放大器、您可以使用电平转换电路将高电压调节为安全的低电压。 有关 驱动 ADC 的高至低电压电平转换、请参阅同相电路
    6. 要直接解决您的问题:通常情况下、当使用放大器驱动 SAR 转换器时、会使用外部 RC 滤波器。 这有助于实现更好的趋稳和更低的噪声。  在您的情况下、这可能不是必需的、因为分辨率很低(8位)。  请注意、内部电容非常低、并且内部电阻与电容串联、因此您实际上无需担心过冲和稳定性问题(您可以将开关阻抗视为内置 Riso)。
    7.  选择放大器、外部滤波器和采样率的过程在 SAR-ADC-FRONT-END-COMPONSE-SELECTION 系列中介绍

    此致、

    艺术

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    非常感谢  详细回答:

    这里是我的全电路方框图

    (1)非常感谢! 我找到了这张有用的图片

    (2)是的、我将 OPA192放置在 MXO 和 AINP 之间作为 ADC 驱动器

    (3)实际上、每个通道上的>=10kHz 采样足以满足我的使用要求。

       如果采样率低至10kHz,我是否需要注意“稳定误差”?

    (4)积分器还将检测到的脉冲(宽度= 10us ~ 500us)拖至1 ~ 10ms

    (5)我的系统采用+5V 单轨 PSU (USB Vbus 作为 PSU)。

        此处为我们的参考

    (6) OPA192和 OPA172仍是我上一个项目中的组件、但如果我没有足够的组件、OPA320看起来是一个不错的选择   

        OPA192和 OPA172

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    杜威

    1. 感谢您的方框图。 这很有帮助。
    2. 在10kHz 采样率和8位分辨率下、您无需担心稳定问题。
    3. 我会将 OPA172和 OPA192替换为 OPA320或 OPA325。 选择此选项的主要原因是使用针对5V 电源轨进行了优化的器件。  OPA172和 OPA192是出色的器件、但它们针对更宽的电源进行了优化。  例如、OPA172对2V 正电源具有共模范围限制。  因此,在5V 电源上,它的输入范围被限制在0V 至3V 的范围内(请参阅 VCM 规格)。  您可以使这些放大器适合您的应用、但 OPA320/325是轨到轨输入和输出、在5V 电源下具有零交叉失真。  此外、它们通常用于 SAR 驱动、因此这种类型的应用已经过 OPA320多次测试。
    4. 如果您认为要重复使用旧组件、OPA192具有轨到轨输入和输出性能、因此您可能会专注于该选择。 如果您能负担得起、我建议使用 opa320或325。

    此致、

    艺术

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    哦! 我的坏!

    我发现 OPA172的轨到轨只保证输出、而不保证输入和输出。

    因此我不采用 OPA172。

    选择 OPA172的原因也是成本的原因。

    但出于成本原因、我认为 OPA325是一个不错的选择、因为 OPA325不仅便宜、而且还提供轨到轨两种 I/O

    我还将检查我们的库存、了解 OPA192是否足以替代 OPA172。

    总之、非常感谢您提出的非常有用的建议。

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    很高兴能提供帮助!