ADS1258单极性转换及外部运放的选择
您好!我们的项目中准备使用ADS1258进行多个通道的单极性信号采集,信号范围为0~5V;阅读手册后,有如下疑问,烦请解答。
疑问1:ADS1258在固定通道模式下的最高转换速率为125KSPS,自动扫描是23.739KSPS/channel,我们一共要转换6个通道,希望速度越快越好(准备过采样)。我们的理解是自动扫描模式下,6个通道最快的转换速率是23.739/6KSPS(6个通道都转换一遍);固定模式下因不清楚通道切换延迟,没有办法准确计算,但是相信不会快过自动扫描模式。以上理解正确吗?
疑问2:手册中以OPA365为例,作为外部PGA和调理电路的运放,OPA365的增益带宽高达50MHz,而ADS1258单个通道最快也就125K,50MHz的增益带宽显的浪费而且更容易引入干扰吧?
如果作为参考电源的buffer,在http://e2e.ti.com/support/data_converters/precision_data_converters/f/73/t/2934.aspx倒数第2个回复里有说buffer的问题,他说的这个理由是否是要求参考电压的buffer的增益带宽足够高的原因?如果不需要如此高的增益带宽,对于我们的应用(信号频率<100Hz,准备在ADS1258允许的速度下尽量的过采样),类似OPA4376的选择比OPA365更好,因为OPA4376具有更小的offset和NOISE指标,虽然OPA4367的Slew Rage只有2.3V/μs,但也满足0~5V,60KHz左右信号的功率带宽要求了。
问这个问题的主要原因是想了解对于ADS1258这样高精度的AD,外部的运放如何选择更合适。
疑问3:我们的设计中,因为信号是单端0~5V,所以准备采用TI的高精度参考电源输出5V,经过OP AMP缓冲后给REFP、AVDD,AVSS、REFN和AINCOM接电源地,同时这路电源也提供给传感器,让传感器和AD的电源一起浮动。请问是否有必要将AVDD和RENP分开用不同的电源供电(譬如AVDD用LDO供电,REFP用参考芯片供电,两者共地)?
疑问4:手册中图68,如果MUXOUTN输出达到0V,那图中所示OPA365的接法就没不满足要求了,虽然OPA365是rail-to-rail但也没有办法输出0V。
对于我们单端的应用,MUXOUTN就相当于AINCOM(按照疑问3的供电方法),理论上AINCOM是0。对于MUXOUTP,按照手册上的做法,经过运放缓冲后给ADCINP,减小传感器输出阻抗对AD转换的影响;而MUXOUTN该如何处理呢?如果使用运放缓冲MUXOUTN,必须使用双电源,不然没法输出0V;而如果MUXOUTN不经过缓冲,而是直接连接到ADCINN,则ACIINP上引入的运放Offset没有办法消除,同样影响精度。关于这一点,请问有没有比较好的解决方法?
图68
上图MUXOUTN和MUXOUTP使用的运放,是否使用一片双运放会比使用2个单运放更好?一片双运放中2个运放的一致性是不是会更好一点?
另外:请问能否提供TMDXMDKEK1258 ECG AFE模块的原理图和PCB?现在TI的网站上已经找不到了,主要想参考下原理和PCB设计上的注意事项。
我们的基本要求是:
6~8通道0~5V单端信号(频率<100Hz),采样率尽可能的高.
24bit AD
电源不超过3组电源,传感器和AD共用电源(传感器只支持5V单极性供电)
由于项目时间紧,在线咨询的速度较慢,如方便请邮件联系:jalenzh@gmail.com,方便的话请留下您的联系方式,非常感谢!
期待您的回复!
Jalen
TI工程师:
你好!这个是否有回复呀。我碰到同样的问题?能否把回复给我一份。
您好,
1,理解正确;
2,绝不是浪费,原因两个:一是OPA365是零交越放大器,在满幅输入输出不存在交越现象,因此不会引来额外的谐波;二是放大器的带宽虽然很大,但是一般来说在保证优秀THD+N的带宽会远远小于实际带宽,这一点请参考datasheet,1258动态范围很快,需要放大器保证足够好的THD+N才能展现其优良的性能;
3,可以使用同一个电源;
4,可以使用负电压,负电压可以由LM7705提供,电路简单;
5,可以使用双运放;