ZHCSWL9 June 2025 THS4535
ADVANCE INFORMATION
8.2.1.2 详细设计过程
图 8-4 中所示的配置可创建值为 3 的差动增益，同时在 ADC 范围的中间保持平衡输出。差动增益 (A V_DIFF) 由输入电阻器 RIN = 333Ω 和反馈电阻器 RFB = 1kΩ 之比设置，总电压为 3V/V。输出共模将转换为 VOUTCM 引脚上指定的任何电压，即 ADC 基准的 ½（在本例中为 1.65V）。FDA 的固有架构使其输出两个相位相差 180° 的信号，其最大和最小范围为 0.15V 至 3.15V。在本示例中，ADC 的完整量程并未被使用，这是为了在 3.3V 供电时为 ADC 留出余量，或适应 FDA 的输出范围；但如果需要，也可以选择其他增益值，以精确匹配 ADC 的峰值间电压。
FDA 的替代设计是采用双运算放大器组成的两运放仪表放大器结构。该设计使用两个放大器：一个采用同相配置并放大输入信号的放大器，以及一个采用反相配置并将第一个放大器的输出反相的放大器。图 8-5 显示了这种方法存在一些显著的缺点。首先，输出共模电压取决于输入共模电压，因为同相放大器输出共模电压取决于输入共模电压。该设计缺陷可以通过更改同相放大器的增益电阻器的直流偏置来纠正，如 图 8-5 所示，值为 0.075V，但需要额外的偏置电压。当输入电压接近负电源轨时，由于同相放大器上的输出削波，未能正确转换输出共模电压可能导致信号损失。其次，该电路中的同相放大器和反相放大器之间存在相位不平衡。随着此电路所需的增益增加，同相放大器会随着增益的增加而变慢，而反相放大器增益保持不变。这种增益和相位不平衡可能表现为失真误差、限制信号带宽，并且通常随负载而加剧。
图 8-5 双路放大器单路到双路转换