ZHCS230B August 2014 – February 2024 THS4541
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應(yīng)用
- 3 說明
- 4 器件比較表
- 5 引腳配置和功能
- 6 規(guī)格
- 7 參數(shù)測量信息
- 8 詳細說明
- 9 應(yīng)用和實施
- 10器件和文檔支持
- 11修訂歷史記錄
- 12機械、封裝和可訂購信息
封裝選項
機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
散熱焊盤機械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
訂購信息
7.3 I/O 余量注意事項
大多數(shù)設(shè)計的起點通常是分配一個輸出共模電壓。對于交流耦合信號路徑，該電壓通常是默認的 1/2 Vs 電壓，以保持圍繞中心 Vocm 的足夠大的輸出擺幅。對于直流耦合設(shè)計，設(shè)置該電壓時要考慮到 Vocm 控制規(guī)格中所示的電源所需的最小余量。根據(jù)目標輸出 Vocm，下一步是驗證所需的輸出差分 VPP 是否保持在電源電壓范圍內(nèi)。對于任何所需的差分 Vopp，檢查絕對最大輸出引腳擺幅是否符合方程式 2 和方程式 3，并確認它們是否處于該軌到軌 (RR) 輸出器件的電源軌范圍內(nèi)。
例如，在使用單個 3.3V 電源驅(qū)動具有 0.95Vcm 控制的 ADC3223 時，最大輸出擺幅由 0.95Vcm 至接地電平以上 +0.2V 的負向信號設(shè)置。該 0.75V 單側(cè)擺幅變成以標稱 0.95Vcm 輸出共模為中心的可用 4 × 0.75V = 3VPP 差分。在高側(cè)，最大輸出為 0.95 + 0.75 = 1.7V。該結(jié)果完全處于允許的最大值 3.3V – 0.2V = 3.1V 之內(nèi)。該 3VPP 也遠遠超過此 ADC 所需的最大 2VPP 滿量程差分輸入。不過，如果 ADC 的級間濾波器增加了插入損耗，則具有該額外擺幅范圍很有用。
確認輸出余量后，輸入結(jié)也必須保持在其工作范圍內(nèi)。輸入范圍擴展到負電源電壓（在整個溫度范圍內(nèi)）；因此，輸入范圍限制通常只出現(xiàn)在正電源附近，在整個溫度范圍內(nèi)需要最大 1.3V 的余量。
輸入引腳在由外部電路設(shè)計、所需輸出 Vocm 和輸入信號特性設(shè)定的電壓下工作。對于輸入 Vicm 電壓不隨輸入信號移動的差分至差分設(shè)計，需要考慮兩種配置：
- 交流耦合、差分輸入設(shè)計的 Vicm 等于輸出 Vocm。輸入 Vicm 需要大約 1.3V 的正電源余量；因此，該值的最大 Vocm 從 1.2V 的 Vocm 正余量要求降低到輸入引腳所需的 1.3V。在整個溫度范圍內(nèi)，輸出 Vocm 的下限約為 0.95V 至負電源電壓，完全處于輸入 Vicm 的 0V 最小余量范圍內(nèi)。
- 對于直流耦合、差分輸入設(shè)計，檢查從源 Vcm 到 THS4541 Vocm 設(shè)置的分壓器，以確認產(chǎn)生的分壓器所求解的輸入 Vicm 處于允許的范圍內(nèi)。如果源 Vcm 可以在某個電壓范圍內(nèi)變化，則必須在該范圍內(nèi)驗證此結(jié)果。
對于單端輸入至差分輸出設(shè)計，有一個由外部配置設(shè)置的直流 Vicm 電壓，以其為中心有一個與小信號相關(guān)的擺幅。需要考慮的兩種情況是：
- 交流耦合、單端輸入轉(zhuǎn)差分設(shè)計的平均輸入 Vicm 等于輸出 Vocm 電壓，具有以該 Vocm 為中心、等于輸入電壓的交流耦合擺幅。
- 直流耦合、單端輸入轉(zhuǎn)差分設(shè)計的標稱輸入 Vicm 由源信號共模和輸出 Vocm 設(shè)置進行設(shè)置，具有以直流 Vicm 電平為中心的信號相關(guān)小擺幅，該擺幅由分壓器設(shè)置。
為任何單端輸入轉(zhuǎn)差分輸出設(shè)計推導(dǎo) Vicm 電壓范圍的一種方法是：確定 FDA 輸出的非信號輸入側(cè)的電壓擺幅，然后簡單地將其分壓器返回到接地的輸入引腳或在該側(cè)使用的直流基準。圖 7-8 顯示了一個示例分析，其中圖 7-1 中的電路被簡化為僅顯示戴維南等效源阻抗。
圖 7-8 圖 7-1 中的輸入擺幅分析電路（采用戴維南等效源）對于該交流耦合輸入分析，標稱直流輸入 Vicm 就是輸出 Vocm（在本示例設(shè)計中為 2.5V）。然后，考慮反饋網(wǎng)絡(luò)的下側(cè)，任何所需的最大輸出差分 VPP 在 Rg2 和 Rf2 的連接處生成已知的交流 VPP。例如，如果設(shè)計需要最大 4VPP 差分輸出，則每個 FDA 輸出引腳的電平為 Vocm (= 2.5V) ±1V，然后返回到 Vicm，從而產(chǎn)生以 Vocm 的直流設(shè)置為中心的 ±1V × 221/(221 + 402) = ±0.355V。該評估單端轉(zhuǎn)差分設(shè)計的輸入 Vicm 范圍的簡單方法可以應(yīng)用于使用 FDA 的任何設(shè)計，方法是將分壓器的輸入側(cè)電路縮減至信號源和地或電壓基準（在非信號輸入側(cè)）。