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工具与软件:
这是 TIDA-01486原理图的一部分、显示了4条接收路径中的一条。 运算放大器的输入端会产生直流失调电压。 我的问题是:该直流失调电压真的有必要吗?
出于 TIDA-01486设计的目的、我假设直流失调电压是必要的、因为上面的原理图部分中未显示、运算放大器输出后立即跟随的是只能处理正波形的 TS5A3357开关。 而且、开关是必需的、这样 TIDA-01486才能支持2对换能器的开关。
但开关的输出会通过1nF 电容器交流耦合到 EVM430FR6047的输入(将 TIDA-01486与 EVM430-FR6047评估板配合使用时)。 如果我想创建一个仅针对1对换能器包含该放大器设计的设计、那么应该不考虑直流失调电压、因为交流耦合电容器会将其剥离。
您能在这里确认我的想法吗?
Anthony、您好!
根据 TIDA-01486设计指南、在接收信号处、需要750mV 偏置电压以涵盖 MSP430FR6047 MCU 的整个范围。 您可以从设计指南中获得更多的设计细节: https://www.ti.com/lit/ug/tidudo7/tidudo7.pdf。我认为是否需要直流偏置取决于放大器输出信号是否与后级信号链电路相匹配、还是 ADC 采样范围。
此致、
Yahui
感谢您的答复、Yahui。
我已经阅读了设计指南并仔细阅读了第4页上的内容、其中只有一个段落能够准确说明您所说的内容、即需要偏置电压来覆盖 MSP430FR6047的整个频率范围。
但我的要点是、当接收信号馈送到 MSP430FR6047时、交流耦合电容器会消除直流失调电压。 下面是我测量的接收脉冲的示波器捕获。 此脉冲位于交流耦合电容器之前、但蓝色迹线将在交流耦合电容器之后下移至0V 中心、然后馈入 MSP430FR6047。
然而、MSP430FR6047无法处理脉冲序列的负半部分、因此我对 MSP430FR6047到底看到的结果感到困惑。
Anthony、您好!
您能否说明一下您提到的交流耦合电容器的编号以及它在参考设计中的位置。 进入 MSP430前的信号从理论上讲不应通过交流耦合电容器、否则会丢失信号的负元件。
此致、
Yahui
您好、Yahui、
下图是 MSP430-FR6047评估板原理图部分(SLAR138B.PDF、第2页、第 C5节)。 在这里、我将 TIDA-01486信号连接到 MSP430-FR6047评估板。 电容 C11和 C12均为1000 pF。
我必须修改一下评估板、以便将发射信号与接收信号分离开来。 作者告诉我 TIDA-01486设计、放大的接收信号必须先经过电容器、然后才能进入 MSP430微控制器。 下一张图片显示了从评估板获取发射信号的位置、以及将放大后的接收信号发送到评估板的位置。
这一点在 TIDA-01486用户指南 TIDUDO7.PDF 中有详细说明、但并未详细说明 。 请参阅第5页或第6页、顶部的图。 每张图的右侧显示了与 MSP430接收引脚串联的电容器。
您是说不应使用电容器吗?
Anthony、您好!
该电路主要放大交流信号、通过肖特基二极管和串联硅二极管后、信号电平将钳位在-0.3V 至1.8V。
MSP430内部 USS 的输入信号范围也相同、为-0.3V 至1.8V、所以 MSP430可以处理它。
此外、阻抗匹配还需要您提到的1000pF 电容器、用户指南的第2.2.4节 提供了更多详细信息。
此致、
Yahui
是的、我知道添加到接收到的交流波形中的直流失调电压、也知道这些钳位二极管的作用。 我知道每个换能器的发送和接收功能需要进行阻抗匹配。 但如果您考虑接收信号、这是叠加在0.7V 直流失调电压上的1 MHz 近似正弦波的交流信号(在我的特定案例中)。 接收信号通过1000 pF 电容器后、直流失调电压会被移除、对吧? 因为直流失调电压为纯直流、不能通过电容器。
无论我在上面讲了些什么、电路都可以工作、而且 MSP430会测量接收信号。 我只是对它的工作原理感到困惑。
Anthony、您好!
我从 E2E 论坛找到了一些相关主题、希望它能为您提供帮助、谢谢!
此致、
Yahui
您好、亚辉;
我阅读了您提供的这些链接、并且我最初已根据 Alex OR 的消息中的选项2将 TIDA-01486电路板连接到 EVM。 在本例中、外部+/- 15V 电源上出现过流、因此我认为 TIDA-01486接收路径的直流失调电压引起了问题。
但是 Alex OR 的选项2引起了更多的混淆。 让我来解释一下...
假设仅使用 EVM430-FR6047、则换能器连接到 EVM 上的 J8。 在此情况下、发射信号来自 MSP430并通过 R16或 R17 (取决于触发哪个换能器)。 然后、来自另一个通道的接收信号必须通过串联电容器 C11或 C12、具体取决于接收的通道。 这些电容器保证接收信号上不会存在直流失调电压。 请注意、这只是 EVM430-FR6047评估板。
现在考虑使用 EVM430-FR6047和 TIDA-01486并使用 Alex OR 的选项2连接。 在这种情况下、发射信号直接传输到多路复用器、然后到达 TIDA-01486上的发送路径放大器、然后通过 TIDA-01486上 J4上的 R35、R36、R37或 R38输出到其中一个传感器。 来自另一通道的相应接收信号必须通过串联电容器 C23、C24、C25或 C26、具体取决于接收信号的换能器。 该电容器可保证接收信号此时不会存在直流失调电压。 然后、接收信号通过接收路径放大器、在此处将直流失调电压添加到交流信号、然后通过接收路径多路复用器、如果使用 Alex OR 的选项#2连接将 TIDA-01486连接到 EVM430-FR4067、则会在 A 直流失调电压上叠加一个交流接收突发信号。 您可以通过 TIDA-01486原理图来跟踪信号、因此我不在此处重复。
我的重点是、在我所介绍的第一个案例中、仅限 EVM430-FR6047、接收信号上不存在直流失调电压。 在第二种情况(EVM430-FR6047与 TIDA-01486配合使用)中、直流失调电压上叠加交流突发信号。 这两种情况是不同的。
所以、大家可以看到我的困惑。 我仍然无法完全确定如何将 TIDA-01486连接到 EVM430-FR6047。
Anthony、您好!
如果使用一对传感器、则可以省去多路复用器。 在第二种情况下、请确保当 TIDA 上的 J3连接到430EVM 板上的 J8时、J8上同一对输入和输出的 R 和 C 不应连接在一起。
谢谢!
Yahui