ZHCSRM7B April   2023  – September 2023 PGA855

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 修订历史记录
  6. 5 器件比较表
  7. 6 引脚配置和功能
  8. 7 规格
    1. 7.1 绝对最大额定值
    2. 7.2 ESD 等级
    3. 7.3 建议运行条件
    4. 7.4 热性能信息
    5. 7.5 电气特性
    6. 7.6 典型特性
  9. 8 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1 增益控制
      2. 8.3.2 输入保护
      3. 8.3.3 输出共模引脚
      4. 8.3.4 使用全差分输出放大器对噪声进行整形
    4. 8.4 器件功能模式
  10. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
      1. 9.1.1 线性工作输入范围
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 ADS127L11 和 ADS127L21 24 位 Δ-Σ ADC 驱动器电路
        1. 9.2.1.1 设计要求
        2. 9.2.1.2 详细设计过程
        3. 9.2.1.3 应用曲线
      2. 9.2.2 ADS8900B 20 位 SAR ADC 驱动器电路
        1. 9.2.2.1 设计要求
        2. 9.2.2.2 详细设计过程
        3. 9.2.2.3 应用曲线
    3. 9.3 电源相关建议
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
      2. 9.4.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 器件支持
      1. 10.1.1 开发支持
        1. 10.1.1.1 PSpice® for TI
    2. 10.2 文档支持
      1. 10.2.1 相关文档
    3. 10.3 接收文档更新通知
    4. 10.4 支持资源
    5. 10.5 商标
    6. 10.6 静电放电警告
    7. 10.7 术语表
  12. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

9.2.2.2 详细设计过程

ADS8900B 要求输入共模电压必须位于 VREF/2 ±100mV 范围内。PGA855 VOCM 引脚设置为大约 2.58V 的标称电压。VOCM 电压被故意设置为略大于 VREF/2 的电压，从而尽可能地扩大 PGA855 的输出电压摆幅范围，同时为 VOCM 失调电压误差和漂移变化留出裕度。VOCM 电压是通过将 REF5050 基准馈送到 18.7kΩ 至 0kΩ 分压器而产生的，该分压器采用 0.1% 容差电阻器实现。在 VOCM 引脚附近使用了一个 R = 1kΩ、C = 10nF 的额外 RC 滤波器，如图 9-9 所示。

PGA 输入端的 R-C-R 差分低通滤波器有助于降低 EMI/RFI 高频外部噪声。此滤波器可根据带宽和应用要求进行定制。

两个一阶滤波器采用 PGA855 电路实现。第一个滤波器由 CFB 提供，并与 PGA 5kΩ 反馈电阻并联。PGA 电阻器的绝对容差为 ±15%，例如，考虑容差对滤波器截止频率的影响，滤波器频率变为 126kHz。在此容差下，滤波器可在 24kHz 范围内保持 –0.1dB 平坦度。

可以灵活地修改 CFB 电容值以调整带宽，但要对电路的宽带噪声进行折衷。

直接放置在 ADS8900B 输入端的第二个滤波器用作电荷库以过滤 ADC 的采样输入。电荷库减少了放大器的瞬时电荷需求，保持了低失真，否则会因放大器未完全稳定而降低性能。RC 滤波器组合（RFIL、CDIFF）针对 SAR ADC 采样保持稳定进行了优化。该组合可减少 SAR ADC 的非线性电荷反冲，并经过优化可实现出色 THD 性能。这种组合可在谐波失真之间实现更佳权衡，同时保持 PGA 输出级的稳定性。

为了实现低失真特性，信号路径中的所有位置（CIN_DIFF、CIN_CM、CFB、CDIFF、CCM）都使用高等级 C0G (NPO)。

结果如表 9-5 所示，其中包括驱动 ADS8900B SAR ADC 的 PGA855 的典型信噪比 (SNR) 和总谐波失真 (THD)。SNR 和 THD 的测量采用了 1kHz 差分信号。信号幅度经过调整可在 ADC 满标量程内产生 –0.5dBFS 的 PGA855 输出。表 9-5 显示了不同 PGA855 增益配置下的等效输入电压幅度信号。增益 = 1V/V 时，该设计可实现 –121.4dB THD 和 101.2dB SNR。

表 9-5 PGA855 和 ADS8900B FFT 数据汇总：fSAMPLE = 1MSPS，fIN = 1kHz
PGA 增益 (V/V) 输入幅度 (VPP) ADC 信号功率 (dBFS) SNR (dB) THD (dB) ENOB（位）
0.125 40.10 -6.0 95.9 -118.2 15.6
0.25 36.48 -0.8 101.0 -118.6 16.5
0.5 18.24 -0.8 101.2 -121.0 16.5
1 9.12 -0.8 101.2 -121.7 16.5
2 4.56 -0.8 100.5 -121.6 16.4
4 2.28 -0.8 99.5 -121.3 16.2
8 1.14 -0.8 97.4 -119.4 15.9
16 0.58 -0.8 93.6 -117.3 15.2