This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TPS62916:低噪声、高精度 ADC 电源和电压基准

Guru**** 1677530 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS127L11, TPS7A20, TPS62916, LMQ61460, LMR51606, LMR36500, LMR36503, LMR54406, LMR33620
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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1395225/tps62916-low-noise-high-precision-adc-power-supply-and-voltage-reference

器件型号:TPS62916
主题中讨论的其他器件:ADS127L11TPS7A20、、 LMQ61460LMR51606、LMR36500LMR36503LMR54406LMR33620

工具与软件:

对于一个新的项目,我正在一 个 PCB 上,我必须把一个模拟电流回路信号(与电容式传感器的精密高度测量相关)转换成一个数字值。 由于我们需要20kHz 更新速率和较短的延迟的运动控制环路、因此我选择了一款带有 SPI 接口的快速24位 ADC (TI 同事已经在其他论坛中收到了有关如何实施此方案的建议)。

RCV420:高精度4...20mA 电流环路到电压转换器-放大器论坛-放大器- TI E2E 支持论坛

对于系统电源、我们使用标准的工业+24V 电源(DIN 轨电源+24V/20A)、我知道这些类型的电源具有相当高的噪声(根据规格、100mVpp 纹波@ 20MHz 带宽)。 但是、对于模拟电源和电压基准、我需要噪声非常低的电源。 我要将+5V 用作模拟电源(ADC 和电流环路)、将4.096V 用作 ADS127L11的基准电压。 此外、像处理器这样的数字器件需要+3V3电源、但我想将该电源与模拟部分分开。

那么、您会建议什么呢? 实际上、我可以使用直流/直流转换器从+24V 中生成+6V 电压、并使用 TPS7A20等极低噪声 LDO 和 ADR4520等 ADC 的精确低噪声4.096V 基准生成+5V 电压? 还是直接生成+5V 电压但具有低噪声输出的直流/直流转换器? LMQ61460可以处理+24V 输入、但我不知道 该器件是否适合低噪声。 另一种转换器 TPS62916具有超低噪声和输出纹波、但其最高只能处理输入端的+17V 电压、而不能处理+24V 电压。 我的问题是:

-您是否有一个与 TPS62916类似的器件具有极低的噪声/电压纹波但适用于+24V 输入?

-您认为+24V 电源的纹波将被转换器抑制,还是我需要在输入端进行一些额外的滤波? 也许有一个相关的参考原理图?

-或者您是否建议将 DC/DC 转换器(+24V 转换为+6V)和 LDO 的组合用于+5V 模拟部分(例如 TPS7A20?)  和+3V3 LDO 用于数字部分。 模拟部分的功耗将非常低。 ADC 和电流环路运算放大器仅为几 mA、因此我预计会不到10mA。

-或者也许是一个+24V 到+5V 的 LDO (所以没有 DC/DC)、就像低噪声 TPS7A-47、因为我只需要几毫安的电流用于 ADC 模拟部分+输入运算放大器? 并将 ADC 的+4.096V 基准连接到此 LDO? 但是、在这种情况下、数字部分仍需要直流/直流(对于 TI C2000处理器、此部分为+3V3)。

-对于 ADS127L11、您建议+4.096V 的电压基准是什么? 它是一个24位 ADC、但实际上我们确实有足够的 16至18位精度的结果。 也许是 ADR4520? 或另一部分?

欢迎您提出任何其他建议!


此致

Chris van der Aar

硬件设计工程师

NTS 集团埃因霍温

荷兰

  • 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。

    Chris、您好!  

    遗憾的是、TPS62916无法处理此应用、我们也没有类似的低噪声、低纹波器件支持24V 输入。 您可能需要一个24VIN 转换器+ LDO 来用于此应用、但我将进入我们的宽 VIN 团队、查看他们是否有任何适合您的情况的转换器。

    此致、

    Britton Jones

    (MID 电压降压稳压器)

  • 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。

    Chris、您好!

    您的应用所需的最大输出负载是多少? 此外、您还在寻找更适合您应用的模块或转换器吗?

    谢谢!

    Joshua Austria.

  • 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。

    你好、Joshua!


    ADC (ADS127L11)对模拟电源只需要几 mA (在5mA 左右、具体取决于模式)、对数字部分也是如此。 输入放大器的运算放大器 只需要1 mA。 因此、 对于+5V 模拟电源、总电流消耗将在6mA (10mA 最大值)附近。  因此、也许也可以选择由+24V 直接驱动+5V LDO 的低噪声解决方案、因为5mA 负载下的耗散大约为100mW (在这种情况下不会因转换器  的开关而干扰)、例如噪声非常低的 TPS7A-4700、但是如果您的转换器噪声非常低且纹波非常低、也可以选择吗? 但是、如此低的负载电流下、转换器并不总是处于最佳工作状态。 我认为对于这些轻负载电流、耗散不是问题。 因此、我认为 TPS7A4700在这里会是一个更好的选择(而且我想在看到价格时会更便宜!)。 对于数字部分、我认为总功耗将小于+3V3电源的200mA、因此实际上、可以使用许多转换器来实现。

    对于+4.096V 基准、负载电流非常低(约2uA)。 为了获得24位 ADC 的精度并充分利用其最大值(不过、24位绝对精度不现实、但18位本来是不错的)、我正在搜索精确基准。 因此、或许可以选择 ADR4520。 或者您有其他建议吗?

  • 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。

    Chris、您好!  

    感谢您提供这些信息! 我只能评论我们提供的直流/直流转换器解决方案。 据我所知、您分为两部分:

    1. 24VIN、VOUT、10 mA 最大值
    2. 24V 输入电压、3.3 VOUT、200 mA 最大值

    我可以为这些器件推荐以下器件:

    1. 对于性能:LMR43606、LMR36500 |对于成本: LMR51606
    2. 性能:LMR43606、LMR36503 |成本:LMR54406

    如果这些器件不满足您对于噪声或功率耗散的要求、那么 LDO 可能是您的理想之选。 我将要注意的是、您必须针对价格与营销接触、并针对 LDO/参考与不同的组进行接洽。

    请告诉我这是否满足您的问题、我可以将您的线程移到另一个负责电压基准的组。

    谢谢!
    Joshua Austria.

  • 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。

    约书亚!

    感谢您对直流/直流转换器的建议。 我正在考虑一个直流/直流转换器、用于从+24V 产生+6V 电压、并具有一个单独的超低噪声 LDO、可为 ADC 生成+5V 电压、从而为模拟部件获取非常干净的电压。 对于数字+5V 电子设备、我可以使用任何标准 LDO (我还需要使用+3V3、可以使用标准+3V3 LDO 进行生成)、我可以通过转换器从+6V 产生这些 LDO。

    关于这些转换器仍然有一个问题。 在我们的 Altium 数据库中、我发现了我们几年前在较早的项目中使用的 LMR33620。 这是一个2A 开关、实际上对于此应用有点过载、而我只需要数百 mA。 但您能解释一下 LMR33620和 LMR43606之间的差异吗? LMR33620的输出电压纹波与 LMR43606类似、价格也没有太大差异? 实际上、在这里选择另一个转换器对我来说不是问题、但我很想知道在此应用中使用 LMR43606的优势。 您是否希望在此应用中使用 LMR43606实现更低的纹波和更高的效率? 或更低的 EMI (这对我们也很重要!)?

    此致 Chris

  • 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。

    Chris、您好!

    在开始前、我会说这些器件绝对支持您的用例。 他们还可以支持干净的5 VOUT 和3V3 VOUT、但如果您仍然想使用 LDO、我可以将您引向这些器件的负责团队。  

    我认为将这两部分分成"家庭"更有利。 LMR436XX 具有600 mA、1A 和2A 版本、LMR336XX 具有1A、2A、3A 和4A 版本。 下面我将概述它们的主要差异:

    LMR336XX:

    • 更高电流选项
    • RDSON FET  
    • EN 迟滞更低
    • 更简单的实施

    LMR436XX

    • 更低的电流选项
    • 用于 EMI 的扩频
    • MODE/SYNC 可用

    这两款器件都有5 VOUT 和3.3 VOUT 固定选项、但 LMR436XX 系列实际上可以选择通过检测其 FB 引脚上的电阻来调节或固定。  LMR436XX 系列还可以使用 MODE/SYNC 表现出不同的开关频率、或者使用 RT 修整、通过将其引脚保持在高电平或低电平来更改开关频率( 有关更多详细信息、请参阅数据表的第7.3.2.1节和7.3.3节)。 我希望 LMR43606具有更好的 EMI、并具有与 LMR33620类似的纹波和效率、而 LMR43606在其用例中具有更大的灵活性、以防您的需求发生任何变化。

    谢谢!

    Joshua Austria.