ZHCSWL9 June 2025 THS4535
ADVANCE INFORMATION
8.2.1.2 詳細(xì)設(shè)計過程
圖 8-4 中所示的配置可創(chuàng)建值為 3 的差動增益，同時在 ADC 范圍的中間保持平衡輸出。差動增益 (A V_DIFF) 由輸入電阻器 RIN = 333Ω 和反饋電阻器 RFB = 1kΩ 之比設(shè)置，總電壓為 3V/V。輸出共模將轉(zhuǎn)換為 VOUTCM 引腳上指定的任何電壓，即 ADC 基準(zhǔn)的 ?（在本例中為 1.65V）。FDA 的固有架構(gòu)使其輸出兩個相位相差 180° 的信號，其最大和最小范圍為 0.15V 至 3.15V。在本示例中，ADC 的完整量程并未被使用，這是為了在 3.3V 供電時為 ADC 留出余量，或適應(yīng) FDA 的輸出范圍；但如果需要，也可以選擇其他增益值，以精確匹配 ADC 的峰值間電壓。
FDA 的替代設(shè)計是采用雙運(yùn)算放大器組成的兩運(yùn)放儀表放大器結(jié)構(gòu)。該設(shè)計使用兩個放大器：一個采用同相配置并放大輸入信號的放大器，以及一個采用反相配置并將第一個放大器的輸出反相的放大器。圖 8-5 顯示了這種方法存在一些顯著的缺點(diǎn)。首先，輸出共模電壓取決于輸入共模電壓，因為同相放大器輸出共模電壓取決于輸入共模電壓。該設(shè)計缺陷可以通過更改同相放大器的增益電阻器的直流偏置來糾正，如 圖 8-5 所示，值為 0.075V，但需要額外的偏置電壓。當(dāng)輸入電壓接近負(fù)電源軌時，由于同相放大器上的輸出削波，未能正確轉(zhuǎn)換輸出共模電壓可能導(dǎo)致信號損失。其次，該電路中的同相放大器和反相放大器之間存在相位不平衡。隨著此電路所需的增益增加，同相放大器會隨著增益的增加而變慢，而反相放大器增益保持不變。這種增益和相位不平衡可能表現(xiàn)為失真誤差、限制信號帶寬，并且通常隨負(fù)載而加劇。
圖 8-5 雙路放大器單路到雙路轉(zhuǎn)換