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[参考译文] ADS54J64:有关施加到输入引脚的电压的绝对最大额定值的澄清

Guru**** 2380860 points
Other Parts Discussed in Thread: TRF1208, ADS54J64, LMH5401, THS4541
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/1307272/ads54j64-clarification-on-absolute-maximum-rating-for-voltage-applied-to-input-pins

器件型号:ADS54J64
主题中讨论的其他器件: LMH5401、TRF1208、 THS4541

您好!

我目前正在设计 用于粒子加速器仪表应用的宽带接收器(频率范围从1 MHz 到几百 MHz)。 要将我们的信号数字化、我们需要使用 ADS54J64、以实现其高采样率和 JESD 功能。

我们计划使用 ADL5536放大器(20dB 增益块、~+20dBm 的 O1dB)在 ADC 之前增强我们的信号。 不过、通过查看 ADS54J64的数据表、我们可以看到一个潜在的问题、即如果 出现意外的输入信号条件、该特定的放大器可能会输出超过最大电压摆幅的信号。 在继续设计过程之前、我希望确保我对这个评分的理解是正确的。

数据表第5页分别说明了-0.3V 和+2.1V "施加到输入引脚的电压"的绝对最小值和最大值。 不过、我还知道 ADC 通道在内部偏置为1.3V 的输入共模电压(Vcm)。这是否意味着最大容许电压摆幅为-1.6V 至+0.8V? 或者、INxP 和 INxM 上的偏置是否已经变化、这样的话、一个-2.1V 至+2.1V 的摆幅是可耐受的? 在回答这些问题时、我所了解的是如何解读最大"施加到输入引脚的电压"和 ADC 的 VCM。

我们需要利用放大器的饱和输出功率、使接收器在本质上无法过驱 ADC。 +20dBm (假设 O1dB 接近饱和输出功率)可转换为3.1的峰值电压、该电压在 ADC 之前的1:1平衡-非平衡变压器之后变为-1.58V 和+1.58V。 这会损坏 ADC 吗? 如果需要、我们可以采取什么措施来缓解这种情况? 我们进行的测量是差分测量、这意味着尽可能减小接收器通道之间的差异至关重要。 如果可能、我们不想更改放大器。

感谢您的帮助。 我期待您的答复。

此致!

亚当

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    您好、Adam、

    绝对最大额定值表中列出了施加到 TI 可以保证不会损坏器件的输入的最大电压。 对于该器件、任何输入引脚上的最大输入电压将是相对于 GND 的2.1V 信号。   

    最大差分输入电压为1.1Vpp、 这意味着当正线为高电平且负线为低电平时、该差值不能超过1.1Vpp、否则器件将开始削波/失真。 这意味着差分对每一半的最大 Vpp 为0.55Vpp。 考虑到输入必须围绕共模电压(1.3V)摆动、该器件的输入电压范围将为1.3V-(0.55V/2)=1.025V 至1.3V+(0.55V/2)=1.575V。 下面是一个展示这一点的示例图、但输入范围为2Vpp 且共模为1V:

    此致、Chase

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    尊敬的 Chase:

    感谢您的答复、我现在更了解情况。

    我们更关心的是不损坏器件、而不是针对非线性运行提供保护。 使用您给定的计算但反向工作、这是否意味着 ADC 理论上可以将每个通道上的(2.1V - 1.3V)* 2=1.6Vpp 摆幅作为损坏前的绝对最大值? 这将 转换为 3.2Vpp 的最大差分输入电压。

    此外、建议在此 ADC 之前使用缓冲器或差分驱动器吗?

    再次感谢。

    -亚当

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    您好、Adam、

    很抱歉耽误你的时间。 建议使用的几种器件是 THS4541、LMH5401和 TRF1208。 对于几百 MHz 的频率、我认为 THS4541是最好的建议。

    谢谢,Chase

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    Adam:  

    我们更关心的是不要损坏设备,而不是防止非线性操作。 使用您给定的计算但反向工作、这是否意味着 ADC 理论上可以将每个通道上的(2.1V - 1.3V)* 2=1.6Vpp 摆幅作为损坏前的绝对最大值? 这将 转换为 最大3.2Vpp 的差分输入电压。

    在绝对最坏情况下(使用绝对最大值表)、任何输入上的电压最大值为2.1Vdc (Vdc:单端电源接地)、最小值为-0.3Vdc、因此、如果信号以0.9V 为中心、最坏情况下的差分电压为2.4Vpp。 但是、如果耦合了交流电、ADC 会将输入自偏置到1.3Vdc 的共模电压、因此保持在2.1Vdc 测量值以下的最大允许摆幅实际上将为(2.1Vdc-1.3Vdc)* 2= 1.6Vpp (以 Vcm 为中心) 。 最好在放大器和 ADC 之间留出一个电阻焊盘、以帮助处理驻波、但也可在需要时用作可调衰减器。

    谢谢,Chase