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[参考译文] TIDA-01471:大约4通道 SCH IEPE

Guru**** 1729330 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1274, TLV431, TIDA-01471, THS4521, TMUX6104
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/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/882069/tida-01471-about-4-channels-sch-iepe

器件型号:TIDA-01471
主题中讨论的其他器件:ADS1274TLV431THS4521TMUX6104

您好、Ahmed、

   你记住我了吗? 我已将我的 SCH 发送给您,请查看我的原理图,TKS!e2e.ti.com/.../SCH20200220.pdf

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    您好!

    当然,我有一个简短的介绍,并有以下主要意见:

    -我看到您正在尝试使用 TS3A 开关来选择 2到16mA 之间的偏置电流。 这基本上有两个问题:

    >选择的开关为4.6V 开关。 它不能用于电压超过21V 的电流路径(例如节点引脚 U22/1D)

    >如果您用 MUX36xxx 或 MUX61xxx 等高压多路复用器之一替换多路复用器、则开关电阻在100欧姆范围内、肯定会改变输出电流的精度(这一点并不重要、 但需要注意)对于大多数传感器、电流+/-20%应该是可以的、但您需要考虑这一点。

    -使用相同的开关对不同的衰减进行多路复用

    >同样、TS3A 是低电压开关、必须替换为高电压多路复用器/开关

    >选择高电压多路复用器时、请记住大多数多路复用器是(1:4差动多路复用器)多路复用器(而 TS3A 是2 [1:4 SPQT 开关])。 您可以使用单独的多路复用器、或检查 MUX61xxx 系列是否已经具有此配置。

    电路原理图还具有直接驱动差动放大器输入的衰减输出。

    >这将不起作用。 衰减器 migh 的输出阻抗变为60kOhm、而差动放大器的输入阻抗为1kOhm。 因此、您将以较高的源阻抗驱动相对较低的阻抗、并获得非常高的衰减。 您需要在衰减器和差分放大器之间放置一个缓冲器。

    我无法浏览整个原理图、因为它需要一段时间、但这是我从一开始就看到的。

    此致、

    Ahmed

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    您好、Ahmed、

       我已经修改了原理图。 请为我检查。 但 我并不真正理解 VCOM 是如何形成的。

    e2e.ti.com/.../SCH20200224.pdf

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    您好!

    我根据可用时间进行了快速查看、以下是一些评论:

    增益级具有非常高的增益(1.2M/2k)、增益级(固定)应设计为最大输出电压(峰峰值)小于 VDD33。 您可能会在 VCM=1.65V 的基础上设计1.5V 峰值电压。 检查您的最大输入电平和可能的衰减电平以实现该目标。 我不知道您是否真的需要不同的衰减。 如果不需要、只需进行单个设置、并移除开关和额外的电阻器。

    -您有2个电路生成 Vcom。 一个在第3页上、另一个在第4页上。 您可以移除第4页中的电路、因为 ADS1274已经具有内部 Vcom 发生器。

    -我没有在反馈中使用开关时尝试电流源(使用 TLV431)。 不确定如果开关断开或电路会无限期地锁存到错误状态、这将如何影响启动。 我建议对电路进行仿真或构建快速原型、以检查其是否正常工作。

    此致、

    Ahmed

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    另一个要点:

    -您使用的是5V AVDD,这意味着您的共模为2.5V。 与您的基准电压2.5V 匹配的电压。 则您的满量程输入为-2.5V 至+2.5V。 您使用5V 为 THS 供电。 到目前为止、您的 THS 应该生成+2.5/-2.5V、因为它的增益为1 (而不是 TIDA-01471设计中的2)、输入应该在2.5V Vcom 附近为+/-2.5V。 选择3.3V 的 U12电源是不可能实现的。 您需要使用5V 为其供电(仍然很难获得+/-2.5V 输出。 您需要通过适当调整衰减保持一定的余量)、或将 THS 的增益增加到2、然后您能够接收+/-1.25V 输入、从而允许对 U12使用3.3V。 但是、在后一种情况下、您需要生成另一个 Vcom2来偏置 U12 (以及所有其他 LMV)和 U5 (以及所有其他 THS 引脚1)、其电压为1.65V (为此、您可以使用第4页中的辅助电路)。 请注意、THS 差分驱动器的 PIN2仍然需要2.5V Vcom。

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    您好、Ahmed、

       我改变了我的气密性。

       您刚才提到  过(仍然很难获得+/-2.5V 输出。 您需要通过适当调整衰减来保持一定的余量)、 我应该如何修改它?

    此致、

    伊凡

    e2e.ti.com/.../SCH20200225.pdf

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    您好、Ahmed、

      顺便说一下、我的需求如下:

    通道数:4 同步
    输入范围:±10V
    分辨率:24位
    精度为:±0.5% FS
    带宽:0.1Hz 至12kHz
    采样率:高达104KSPS
    SNR:100dB
    输入阻抗:250 kΩ
    激励电流:0mA 至20mA  
    激励电压:24V  
       因此、我必须通过 软件使用衰减配置。

    此致、

    伊凡

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    您好!

    -您需要规划所有级的信号电平,通常是一个方框图,显示在最大输入电平的情况下,每个节点将出现哪种共模和信号摆幅。 然后、您可以使用数据表信息添加每个级的电源、您可以检查每个级的信号电平是否正常。 否则、您需要更改增益/衰减设置或特定级的电源(如果适用)。

    提供了两个电平并固定、即最大输入摆幅(在您的情况下为+/-10V)和 ADC 的满量程(由 ADC 基准确定)(在您的原理图中为+/-2.5V)。 理想情况下、信号链应将输入映射到 ADC 输入端的 FS 电平、因此在 ADC 输入端、10V 应显示为2.5V。 由于输入是差分输入、因此 THS4521的每个输出将在2.5V Vcom 附近摆动+/-1.25V。 不过、THS4521输入是单端输入、应在2.5V Vcom 附近摆动+/-2.5V。 这意味着 THS 的输入为0至5V。 查看原理图、如果您为 LMV 使用5V 电源、则这是不可能的、除非您确保最大信号不完全是0至5V、而是0.2V 至4.8V (例如、通过调整衰减器)、 并更改 THS4521的增益以将输出保持为 ADC 的满量程电平。

    我对余量的评论意味着: 如果在每个输出端使用5V 电压并设计+/-2.5V 摆幅、则可能无法正常工作、因为输出摆幅始终存在一定的限制(如果是轨到轨)、相对于电源轨大约为~100mV 或200mV。 这意味着您需要将增益设置为较低的值、以避免削波、失真和误差。

    您提到必须使用衰减、我仍然不知道为什么要使用变量? 您具有+/-10V 输入、然后调整固定衰减以获得缓冲器输入端所需的电平。 注意:可变激励电流与输入范围无关。 输入范围仅由传感器决定。

    - 为替代 MAX309ESE、我建议使用新的 TMUX6104。

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    您好、Ahmed、

        上周我出差、所以我一周没有回复您。

       我使用的是 MAX309ESE,因为它很便宜。

       - 如何调整衰减器以使 ADC 在   我的气密性中达到0.2V 至4.8V?

       -我使用衰减、因为我的输入范围可能 是+/-10V、 +/-5V 或其他值。

    此致、

    伊凡

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    同样、这是您需要执行的信号级规划。

    -从 ADC 开始、确定正常运行时的最大单端输入(应与最大输入匹配、或稍微低一点)

    -逐级工作、确定每个级的增益/衰减。 并计算输入/输出峰间电压。 确保器件由适当的电源为每个级供电、 输入/输出可以摆动到指定的限值、而不会出现削波或失真(大多数轨到轨放大器需要一些相对于轨的净空、并且实际上不会达到轨值)、这里还确定了共模电平

    -最后调整衰减,以提供输入+/-10V 或任何输入电平所需的电平。

    此致、

    Ahmed

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    您好、Ahmed、

       我再次修订了原理图。 请访问 me.Thankyou.e2e.ti.com/.../SCH20200312.pdf

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    您好!

    我没有检查值、也没有检查不同阶段的电压电平。 但是、如果您已经验证了这些问题、我就不会看到连接或运行模式方面的主要问题。

    此致、

    Ahmed

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    您好、Ahmed、

       好的、感谢您的指导。 我将制作一个原型来验证性能。

    此致、

    伊凡