ZHCSRM7B April 2023 – September 2023 PGA855
PRODUCTION DATA
表 9-2 和表 9-3 展示了使用 sinc4 或?qū)拵V波器驅(qū)動(dòng) ADS127Lx1 Δ-Σ ADC 的 PGA855 的典型信噪比 (SNR) 和總諧波失真 (THD)。圖 9-7 和圖 9-8 展示了相應(yīng)的 FFT 圖。SNR 和 THD 的測量采用了 1kHz 差分信號。信號幅度經(jīng)過調(diào)整可在 ADC 滿標(biāo)量程內(nèi)產(chǎn)生 –0.2dBFS 的 PGA855 輸出。如需查看不同 PGA855 增益配置下的等效輸入電壓幅度信號列表，請參閱表 9-2 和表 9-3。增益 = 1V/V 時(shí)，該設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn) –121.4dB THD 和 109.1dB SNR。
| PGA 增益 (V/V) | 輸入幅度 (VPP) | SNR (dB) | THD (dB) | ENOB（位） |
|---|---|---|---|---|
| 0.125 | 40.0 | 106.0 | -119.6 | 17.5 |
| 0.25 | 32.022 | 109.0 | -119.3 | 17.8 |
| 0.5 | 16.012 | 109.8 | -121.2 | 17.9 |
| 1 | 8.006 | 109.6 | -121.4 | 17.9 |
| 2 | 4.002 | 109.6 | -121.4 | 17.9 |
| 4 | 2.002 | 107.4 | -121.4 | 17.5 |
| 8 | 1.0 | 104.0 | -121.4 | 17.0 |
| 16 | 0.5 | 99.1 | -117.0 | 16.2 |
| PGA 增益 (V/V) | 輸入幅度 (VPP) | SNR (dB) | THD (dB) | ENOB（位） |
|---|---|---|---|---|
| 0.125 | 40.0 | 106.0 | -119.6 | 17.3 |
| 0.25 | 32.022 | 107.5 | -119.0 | 17.5 |
| 0.5 | 16.012 | 107.7 | -121.2 | 17.6 |
| 1 | 8.006 | 107.6 | -121.4 | 17.6 |
| 2 | 4.002 | 107.0 | -121.4 | 17.5 |
| 4 | 2.002 | 105.4 | -121.4 | 17.2 |
| 8 | 1.0 | 101.7 | -121.4 | 16.6 |
| 16 | 0.5 | 96.7 | -117.0 | 15.8 |
儀表放大器輸入端的 R-C-R 差分低通濾波器有助于降低 EMI/RFI 高頻外部噪聲。此濾波器可根據(jù)帶寬和應(yīng)用要求進(jìn)行定制。該設(shè)計(jì)示例（請參閱圖 9-6）建議使用電容比為 CIN_DIFF = 10 × CIN_CM 的濾波器。為差分電容器 CIN_DIFF 與共模電容器 CIN_CM 使用 10:1 的電容比可提供良好的差分和共模噪聲抑制，并且這種設(shè)置往往對濾波電容器的容差變化和失配不太敏感。
反饋電容器 CFB 與 PGA855 輸出級 5k? 反饋電阻并聯(lián)，旨在實(shí)施額外的噪聲濾波。內(nèi)部電阻的絕對電阻變化為 ±15%，在實(shí)施噪聲濾波時(shí)必須考慮到這一變化。在該示例中，CFB 設(shè)置為 25pF，可提供 1MHz 的典型 f–3dB 轉(zhuǎn)角頻率。在考慮到反饋電阻變化的情況下，該電路的估計(jì)最小 f–3dB 轉(zhuǎn)角頻率約為 938 kHz。
ADS127Lx1 輸入端的濾波器用作電荷庫以過濾 ADC 的采樣輸入。電荷庫減少了放大器的瞬時(shí)電荷需求，保持了低失真和低增益誤差，否則會因放大器未完全穩(wěn)定而降低性能。ADC 輸入濾波器值為 RFIL = 47.4Ω，CDIFF = 560pF，CCM = 51pF。ADC 輸入預(yù)充電緩沖器可顯著降低采樣相位輸入電荷，從而提高 ADC 輸入阻抗以減小增益誤差。
為了實(shí)現(xiàn)低失真，信號路徑中的所有位置（CIN_DIFF、CIN_CM、CFB、CDIFF、CCM）都使用高等級 COG (NPO)。在表面貼裝陶瓷電容器中，COG (NPO) 陶瓷電容器可提供理想的電容精度。COG (NPO) 陶瓷電容器中使用的電介質(zhì)類型在電壓、頻率和溫度變化時(shí)可提供非常穩(wěn)定的電氣特性。