单端驱动电路分析

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你好 欢迎参加 TI 高精度实验室课程 本章节将讨论使用运算放大器 作为 SARADC 驱动放大器的问题 将分为三个部分 首先讨论线性工作范围 放大器驱动电路的约束条件 然后考虑放大器的共模范围和输出摆幅 SARADC 的性能影响 并且探讨一下新的放大器技术 如何消除共模和输出摆幅的限制 最后关于轨对轨放大器的使用 和交越失真的注意事项 首先我们看一下 单端输入 SARADC 的输入范围约束 有两个范围会经常看到 一个是满量程输入范围 另一个是绝对输入最大值 满量程范围和基准电压是相关的 对于 ADS7042 这颗器件 基准电压和 AVDD 是相同的 为 3.3V 输入范围是正相端 AIN_P 减去负相端 AIN_M 得到 负相输入端的范围很窄 只有 ±100mV 改变负相输入端的电压 输入电压的范围会随之改变相应的值 所以对于这颗 ADC 来说 通常的输入范围是 0 到 3.3V 当然也可以通过调节负相端输入电压 来调节输入范围 绝对输入最大值代表的是 可以加载到 ADC 的最大电压 以保证 ADC 不会被损坏 尤其要注意的是 如果运放的供电电压 超过了 ADC 的绝对输入最大值 是有可能损坏 ADC 在这个例子里面 如果 AVDD 为 3.3V 的话 那么绝对最大输入范围 就是 -0.3V 到 3.6V 低于 -0.3V 或者高于 3.6V 的输入电压 都有可能损坏这个器件 注意到这里的放大器供电电压 是 0 到 3.3V 的 没有超过绝对最大值 所以在这里 ADC安全 放大器的线性输出范围 ADC 的满量程范围更窄 这会导致我们浪费了一些 数据转换器的输入范围 如果要使用同样的放大器 来实现满量程的 ADC 输入范围 可以调节放大器的供电电压来实现 例如将放大器的供电电压 调整为 -0.2V 到 3.5V 放大器的信息输入范围 变成 -0.1V 到 3.4V 这个范围比 ADC 的量程稍宽一点 因此可以利用 ADC 的满量程 但是注意到改变放大器的供电电压 不能超过 ADC 的绝对最大值 这里 ADC 绝对最大值是 -0.3 到 3.6 所以不会损坏 ADC 改变运放供电电压的方法 可以解决范围的问题 但是需要增加额外的电源芯片 对于 -0.2V 这种不常规的电压 还需要额外的特殊器件 LM7795 就是专门设计给这种应用场合的 电荷泵用于产生小的负电压 由于是开关电容器件 所以需要考虑足够的滤波电容 以降低噪声 我们再看一个不一样的例子 使用 OPA625 作为单端输入 前面的例子使用的是轨对轨的放大器 所以输入范围没有共模电压的限制 然后 OPA625 为非轨对轨放大器 输入共模范围限制 电源电压低了 1.15V 的区间了 通过计算 如果使 用OPA625 作为驱动的话 最坏情况变成了 0.15V 到 2.15V 由线性输入范围和共模范围共同决定 在下一页幻灯片中 我们将讨论如何避免共模限制
课程介绍 共计9课时,33分38秒

TI 高精度实验室 – ADC输入驱动电路

ADC 放大器 高精度实验室 输入驱动

本章节主要讨论ADC输入驱动电路,主要包含如何设计使用普通放大器,轨对轨放大器,仪表放大器,全差分放大器电路,来匹配输入信号与ADC的线性输入范围。
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