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[参考译文] ADS127L11：ADS127L11的前端

admin
Guru**** 1456440 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS65130, TPS7A39, INA851, ADS127L11, INA849
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/1343104/ads127l11-front-end-for-ads127l11

器件型号：ADS127L11
主题中讨论的其他器件： INA849、TPS65130 、INA851、TPS7A39

您好！

我正在开始一款采集系统的新设计、此系统具有多达32个相互隔离的通道。 每个通道块将具有一个隔离式 DCDC 和一个 ADS127L11 ADC。 我现在正处于定义 ADS127L11前端的阶段、我面临一些设计变更、并想咨询您有关可能设置的建议。 下面您可了解相关要求：

-由于每个通道彼此隔离,因此我没有任何过多的 CMMR 要求

-输入阻抗为1兆欧

-测量范围+/-10v

-如果可能的话,隔离式 DCDC 的输出应该是5V  

从要求来看、最明显的选择就是 INA 仪表放大器。 问题是、我需要双极电源。 我想知道、正如我在其他商业产品中看到的 、除了使用 16位 ADC 而不使用仪表放大器外、要求完全相同、 如果有一种方法可以避免使用双极 电源、或者通过一种非常简单的方式从5V 主电源中生成双极电源。 每个通道的布局空间都非常小、因此面积至关重要。 此外、仪表放大器往往成本密集型。

提前感谢您的支持、此致、

哈维尔

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    TI__Guru**** 1456440 points
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    Javier、您好！

    如果您需要1G Ω、唯一实用的方法是仪表放大器或一些其他需要+/-12V 至+/-15V 电源的输入缓冲器。  您可以使用无源输入电阻分压器来支持仅5V 的电源、但为了获得低噪声和适当的带宽/稳定时间、最大阻抗为1MOhm、而对于20b 或更高频率的应用、最大阻抗通常为100kOhm 或更低。

    我建议查看 INA849；该器件可以直接驱动 ADS127L11输入。  但是、正如您指出的、该器件将需要更高电压的双极电源。

    由于您将有一个隔离式5V 电源、因此您可以使用 TPS65130生成+/-15V 电源。

    另一种选择是使用具有双路输出的变压器驱动器、例如 SN6501。

    具有3.3V/5V 输入和12V/15V 输出的信号和电源隔离

    此致、
    N·基思
    精密 ADC 应用

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    TI__Guru**** 1456440 points
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    Keith、您好、

    一如既往、非常感谢您的支持。 然后、我将使用仪表放大器。 在这方面，我有一些问题：

    INA849的最小增益为1。 在我的应用中、这会产生问题、因为我必须将输入信号从+/-10V 衰减到 ADS127L11的范围。 您同意吗？或者您是否看到一种简单的衰减方法？如果没有、我可以去 INA851吗(幸运的是我在另一个设计中已经有了)？将增益设置为0.2。 对我来说、INA849在原型设计期间可提供一些优势(SOIC/VSSOP 封装)。

    因为无论如何我必须使用隔离式直流/直流稳压器、我可以选择具有+/-12V 输出的直流/直流稳压器、然后使用 LDO 为 ADS127L11的 AVDD 电源生成5V 电压 (因为它的消耗非常低、所以 LDO 的损耗应该不是很重要)以及第一个为 IOVDD 生成1.8V 电压的 LDO 的损耗。 您认为从噪声的角度来看此配置是可行的吗？有什么建议可以为 INA 滤除直流/直流转换器的输出？

    是否必须将 INA851输入偏置到 ADS 接地端？ 是否有替代方案(因为我必须保持1G Ω 要求)？

    此致、

    哈维尔

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    TI__Guru**** 1456440 points
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    Javier、

    我将在周一回到您的身边。

    此致、

    基思

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    TI__Guru**** 1456440 points
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    Javier、您好！

    1. 我展示了 INA851的照片、但我使用了 INA849、不确定为什么我把这两个器件混合起来！  是的、INA849只支持最小增益=1。  如果您使用 INA849、则需要在输出端使用分压器、然后在驱动 ADC 输入之前对其进行缓冲、这需要额外的放大器级。  我建议使用全差分放大器来驱动 ADC 输入并在此时提供必要的共模电压。  或者、使用单个 INA851、它在单个器件中集成了仪表输入和差分 ADC 驱动器输出级、支持最小0.2的增益。

    2. 可以，您可以使用双双极电源和电压稳压器生成所有需要的电源电压。  为了获得最佳性能、我建议使用+/-15V 电源来馈送低噪声 LDO、然后将电压调节到+/-12V。  您可能不需要这种额外的调节、但它将为您提供总体最佳的噪声性能。  TPS7A39是针对此用例设计的双路 LDO。

    3. 由于每个通道彼此隔离，因此无需使用差分输入配置。  您只需将仪表放大器的负输入连接到通道隔离接地端。  因此、通道输入将是相对于隔离接地的隔离式单端输入。  在这种情况下、您无需添加任何偏置电阻器。  但是、您可能需要添加无源输入滤波器和某种类型的输入保护、以实现稳健的设计。  包括 https://www.ti.com/tool/TIDA-01438在内的多个参考设计可更详细地讨论该主题。

    此致、
    基思

  • 0
    TI__Guru**** 1456440 points
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    Keith、您好、

    非常感谢您的回答。 很抱歉 我的回复太晚了,我是在假期,几乎无法访问我的电子邮件/互联网。 然后、我将实施 INA851、并在其中加入了您对 TPS7A39的建议、同时使用单端配置。 我将尽快草拟原理图，并在此与大家分享 ，以确保我没有犯过任何错误。

    此致、

    哈维尔

  • 0
    TI__Guru**** 1456440 points
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    还不错。 听起来不错。

  • 0
    TI__Guru**** 1456440 points
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    一个快速的问题。  对于 ADS127L11、使用2.5V REF5025IDR (高等级)而非 REF6225IDGKT 是否存在任何问题？ 它可以在一定程度上降低我的 BOM 成本。

    此致、

    哈维尔

  • 0
    TI__Guru**** 1456440 points
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    尊敬的 Arijav：

    我没有研究过使用此特定基准、但是的、只要在 ADS127L11中启用 REFP 缓冲器、您就应该能够使用它。

    此致、
    基思

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    TI__Guru**** 1456440 points
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    谢谢 Keith。 您可以在下面找到我对 INA851前端的建议。 因为它是单端设备、需要尽可能高的阻抗、所以我刚刚在输入端添加了一个 TVS 二极管和一个100pF 的电容。 如果您有任何其他建议来改进滤波或过压保护、请告诉我。

    此致、

    哈维尔

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    TI__Guru**** 1456440 points
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    Javier、您好！

    我建议在 D1和 C11之前添加一个输入电阻器。  这将限制 ESD 事件等过压条件下的电流。  100 Ω 不会增加噪声、1千 Ω 对噪声的影响很小、尤其是对于增益=1的配置。   

    另外、我没有看到电源旁路电容器。  您应靠近电源引脚放置100nF 电容、如 INA851数据表图9-14中的建议布局所示。

    此致、
    基思

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    TI__Guru**** 1456440 points
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    Keith、您好、

    感谢您的评论。 我在输入中添加了一个100欧姆电阻器。 旁路电容器位于原理图的另一部分、它们存在

    此致、

    哈维尔