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[参考译文] ADS1278-SP:ADC 输入级上的电阻器

Guru**** 2380990 points
Other Parts Discussed in Thread: LMP2012QML-SP, OPA2333, ADS1278-SP, ADS1278
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/1467605/ads1278-sp-resistors-at-the-adc-input-stage

主题中讨论的其他器件:ADS1278-SPADS1278、OPA2333、LMP2012QML-SP

你(们)好、

我们计划在高分辨率下使用 ADS1278-SP、其20MHz SO fmod = 5MHz (Tsampl=200ns)。 请参考数据表第30页的图63-64 (SBAS937B、2018年12月):数据表指出采样电容器先充电、然后放电、并提供 S1/S2的波形(未显示开关的电阻或死区时间)。

使用此 ADC 前端时、是否必须计算最大输入电阻器以确保采样电容器在半采样周期内充电至1LSB? 或者这并不是必需的、因为所示的电路太简化了、而不需要此要求(图65似乎表明这一点?)。

是否有选择输入电阻(或者只是由输入滤波器的截止频率驱动)的规则? 我可以在 TI 开发板上看到电阻器为49R。 但与开发板相比、我们的驱动器运算放大器 OPA2333A 的输出电流能力相当弱(即5mA)。

任何进一步的见解将会非常感谢!!

谢谢

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    您好、Aieie、

    借助 Δ-Σ 前端、您可以选择使用相对较大的输入电容器、从而产生近似恒定的输入电阻。  在这种情况下、使用数据表中使用的值、您无需为每个输入样本稳定至1LSB。  您可以设计一个输入以实现完全稳定、但随后您需要一个具有数百 MHz 带宽的输入放大器、才能在输入级的短采样时间内达到稳定。

    然而、输入并不是精确的线性电阻、而输入放大器仍然需要有一个合理的带宽以保证正常运行。  遗憾的是、OPA2333带宽太低(且输出阻抗太高)、因此在 fmod = 5MHz 的情况下无法实现良好的性能。  以下准则是选择输入放大器 RC 值时的优秀经验法则。  (ADS1278的 Cin 为9pF)

    我假设您需要具有完整辐射规范的航天级 ADS1278版本?  如果是、那么我还假设您需要输入放大器的类似规格。  LMP2012QML-SP 是比 OPA2333更好的选择、可提供更高的带宽以及辐射规范。

    此致、
    Keith Nicholas
    精密 ADC 应用

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    尊敬的 Keith:

    感谢您的及时回复。

    好的、非常感谢您澄清、对于每个输入采样、我不需要稳定至1 LSB 以内。 因此、我预计 Csample 电荷大部分来自输入电容(您的图片中假设为2.2nF、即 Csample 的>200倍)、驱动运算放大器将负责检测平均电流以使其保持加满状态(对于 Vref = 5MHz、即使对于 fmod 通道、Cdiff 也是1mA)。

    说实话、我不很确定运算放大器带宽是与 fmod 频率相连、而不是与实际输入信号频率相连、您能否说明?
    如果我们假设输入信号非常慢(<1kHz)、则 OPA2333可以轻松跟踪 Cdiff 电压、并且所需的平均电流小于1mA。

    您认为如果输入信号带宽小于1kHz、OPA2333可以吗?   

    此致

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    您好、Aieie、

    明天我会跟进您的问题和一些建议。

    谢谢!

    此致、
    Keith

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    您好、Aieie、

    输入电容器确实为输入采样电容器提供了大部分电荷、但并不能提供100%电荷、这就是输入放大器的带宽仍需要响应调制器频率的原因。  不过、为了实现出色的交流和直流性能、需遵循以下通用指南。  在本例中、由于最大输入频率为1kHz、因此您可以使用更大的输入电容器来进一步降低输入放大器的带宽要求。

    如果您想使用 OPA2333来驱动 ADC 输入、下面是建议的电路。  该电路应该能够很好地处理'DC'信号、但不会提供最佳的交流性能。  双反馈方法将校正直流误差并提高直流线性、但交流线性(THD)将不是最佳选择。  此外、如果 OPA2333不提供预期的性能、以下电路拓扑将使您能够测试不同的放大器。

    此致、
    Keith

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    尊敬的 Keith:

    感谢您的答复并提供建议。
    我认为增大 Cdiff 储能器是一个很好的主意、毕竟我可以承受较低的输入滤波器截止频率。 在开发板原理图中、我可以看到 Vref 遵循了类似的方法(响应缓慢)。

    如果可以、还有一个问题、但这是一个有点棘手的主题(如果需要、我可以将其发布在新主题上):
    我可以看到、在 "[常见问题解答] ADS1278-SP:上电/断电(上/下电)时序要求"主题中 、您的同事 Collin Wells 实质上说、只要我们在上电后置位/SYNC、电源轨上电序列就可以被忽略(此外、该器件的开发板也不会对电源轨进行时序控制)。
    该技术将显著简化设计(与定序电压轨相比、选通信号要容易/便宜得多)。  
    这是否得到确认? 本说明是否可以添加到附件或其他文件中?
    因为此器件适用于高可靠性产品、我需要某种官方制造商声明、认为没问题。 同意吗?

    非常感谢您的帮助!

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    您好、Aieie、

    为了使内部加电复位电路正常工作、加电排序要求是必要的。  在电源稳定到标称电平(高->低->高、tSYN >=1 CLK 周期)后将/SYNC 引脚置为有效将强制进行类似的复位。  

    是的、只要按照所述使用/SYNC 引脚、您就可以忽略上电序列。  然后、唯一的上电要求是在上电期间满足 Abs Max 规格、确保在斜升期间没有输入超过电源值超过+/-0.3V。

    我认为我们无法更新任何正式文件。

    此致、
    Keith