[参考译文] LMP91000：针对高速、低功耗、小型化稳压器的元件建议

https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1544294/lmp91000-component-recommendations-for-high-speed-low-power-miniaturized-potentiostat

工具/软件：

您好 TI 支持团队：

我们正在为高速电化学检测应用设计定制的电池供电型恒电位仪、希望您能为其提供元件建议。

我们面临的主要挑战是平衡速度、分辨率、功率和尺寸。 目标是以至少 50kSPS（（20µs 间隔）的速率生成滤波传感器电流数据、分辨率为 10nA。

1、集成解决方案：  我们的研究引导我们开发了集成式恒电位仪 AFE、如 LMP91000 或 AD5940。 不过、若要每 20us 实现一次高保真、低噪声数据、在大多数集成式解决方案中、ADC 过采样和抽取滤波器后的速度不够快。  

• 是否有任何 TI 集成式恒电位仪 AFE 可以满足我们的速度和分辨率要求？
• 或者、集成式 SOC（具有集成式低功耗 ADC、DAC、BLE）是否可以与 OTS（LMP91000 等） 甚至定制分立式 AFE 配合使用、来满足我们的性能目标？

2.分立式元件要求:  如果完全集成的解决方案不可行、我们正在考虑采用分立式解决方案。 我们非常感谢您为合适的运算放大器（适用于 TIA）、控制放大器（高电流驱动能力和压摆率）、单位增益缓冲器和 ADC 提供的建议。 下面总结了我们的关键要求。

• 整体性能
  • 测量目标：捕获高达 20µA 最大值的输入电流瞬态。
    1. 分辨率：至少 10nA。
    2. 数据速率：每个 20µs 或更快的速度提供最终的过采样和滤波数据点（≥50kSPS — 非原始未滤波采样）。
• 元件规格
  1. 跨阻放大器 (TIA)：
     1. 必须足够快才能在 20µs 窗口内准确捕获电流瞬态。
     2. 需要超低噪声、低输入偏置电流和低失调电压/漂移来解决 10nA 的电流。 优先选择 FET 输入。
  2. 控制放大器
     1. 必须具有高电流驱动能力和足够的压摆率、以便从 DAC 输出驱动电化学电芯。
  3. 单位增益缓冲器
     1. 需要超低噪声、低输入偏置电流和低失调电压/漂移来解决 10nA 的电流。 优先选择 FET 输入。
  4. 模数转换器 (ADC)：
     1. 分辨率：16-24 位（以最大限度地减小量化噪声）。
     2. 采样率：必须足够高、以允许过采样和数字滤波、从而实现最终的≥50kSPS 数据速率 (1MSPS+)。
• 系统限制
  1. 为了减小解决方案尺寸、强烈建议使用单个正电源。
  2. 该器件由电池供电、因此低静态电流 (IQ) 对于所有元件的选择都至关重要。 我们愿意使用软件控制的 FET 关闭 AFE、以便在低功耗器件不满足性能或尺寸规格的情况下实现节能。  
  3.  紧凑的外形是关键的设计驱动因素。
• 开发支持
  1. 最后、开发支持是我们选择元件时的关键因素。
  2. 强烈建议使用具有可用评估套件、参考设计或固件示例的器件、以帮助缩短我们的设计周期。

感谢您的时间和帮助。