ZHCUB80C August 2004 – July 2023 PGA309
- 1
- 使用前必讀
- 1引言
- 2詳細說明
- 3工作模式
- 4數(shù)字接口
- 5應(yīng)用背景
-
6寄存器說明
- 6.1 內(nèi)部寄存器概覽
- 6.2
內(nèi)部寄存器映射
- 6.2.1 寄存器 0：溫度 ADC 輸出寄存器（只讀，地址指針 = 00000）
- 6.2.2 寄存器 1：精細失調(diào)電壓調(diào)整（零 DAC）寄存器（讀取/寫入，地址指針 = 00001）
- 6.2.3 寄存器 2：精細增益調(diào)整（增益 DAC）寄存器（讀取/寫入，地址指針 = 00010）
- 6.2.4 寄存器 3：基準控制和線性化寄存器（讀取/寫入，地址指針 = 00011）
- 6.2.5 寄存器 4：PGA 粗略失調(diào)電壓調(diào)整和增益選擇/輸出放大器增益選擇寄存器（讀取/寫入，地址指針 = 00100）
- 6.2.6 寄存器 5：PGA 配置和過量程/欠量程限制寄存器（讀取/寫入，地址指針 = 00101）
- 6.2.7 寄存器 6：溫度 ADC 控制寄存器（讀取/寫入，地址指針 = 00110）
- 6.2.8 寄存器 7：輸出使能計數(shù)器控制寄存器（讀取/寫入，地址指針 = 00111）
- 6.2.9 寄存器 8：警報狀態(tài)寄存器（只讀，地址指針 = 01000）
- A 外部 EEPROM 示例
- B 詳細方框圖
- C 術(shù)語表
- 修訂歷史記錄
2.4 輸出放大器
PGA309 的輸出放大器部分可以在終端應(yīng)用中實現(xiàn)最高的靈活性和精度。圖 2-5 展示了一個常見三端傳感器應(yīng)用中的輸出放大器。在這個應(yīng)用中，需要提供過壓保護以防止 PGA309 輸出端的接線錯誤，還需要在傳感器模塊輸出端提供 10nF 電容器以用于 EMI/RFI 濾波。在此配置中，RISO 和 RFB 可以將流入 VOUT 和 VFB 的電流限制到大約 150mA [(16V ? 0.7V)/100Ω]，從而在 VOUT FILT 上提供高達 16V 的過壓保護。從內(nèi)部 ESD 結(jié)構(gòu)到 GND 或 VSA 會產(chǎn)生 0.7V 壓降。此外，RISO 還可以將 10nF RFI/EMI 容性負載與 VOUT 隔離。RFB 會增加輕微的增益誤差，但此誤差經(jīng)過 PGA309 + 傳感器校準后可以校準掉。請注意，輸出放大器周圍的反饋點取自 VOUT FILT，因此，在 PGA309 + 傳感器校準之后，輸出放大器將精確調(diào)節(jié) VOUT FILT 以匹配所需的傳感器調(diào)節(jié)電壓。CF 在輸出放大器周圍提供第二條反饋路徑以確保穩(wěn)定性。根據(jù)所示配置，輸出放大器在內(nèi)部輸出放大器增益從 2（125kHz 帶寬，63° 環(huán)路增益相位裕度，典型值）到 9（64kHz 帶寬，86° 環(huán)路增益相位裕度，典型值）的范圍內(nèi)可保持穩(wěn)定。表 2-1 詳細列明了 RFO 和 RGO 的典型輸出放大器電阻值以及開環(huán)輸出電阻。這些值與典型輸出放大器開環(huán)增益曲線和標準運算放大器穩(wěn)定性技術(shù)相結(jié)合，可以針對特定的傳感器應(yīng)用量身定制和配置輸出放大器。
圖 2-5 常見三端傳感器應(yīng)用中的輸出放大器| 增益 | RFO 典型值 (k?) |
RGO 典型值 (kΩ) |
|---|---|---|
| 2 | 18 | 18 |
| 2.4 | 21 | 15 |
| 3 | 24 | 12 |
| 3.6 | 26 | 10 |
| 4.5 | 28 | 8 |
| 6 | 30 | 6 |
| 9 | 32 | 4 |
除了使用自己的內(nèi)部增益設(shè)置電阻 RFO 和 RGO 外，輸出放大器還可以使用外部反饋電阻 RFOEXT 和 RGOEXT，如圖 2-6 所示。表 2-2 詳細列明了寄存器 4 中用于所需的輸出放大器增益配置的位。要使用外部反饋電阻，請將 GO2、GO1 和 GO0 設(shè)置為全 1。除了允許使用外部反饋電阻之外，該配置還提供了一種方便的機制來測試輸出放大器的穩(wěn)定性，即使要使用內(nèi)部增益設(shè)置也是如此。如圖 2-6 所示，外部反饋電阻 RFOEXT 和 RGOEXT 均設(shè)置為 18kΩ，相當于用于內(nèi)部增益設(shè)置 2 的典型電阻值。如果通過零 DAC 并設(shè)置 VDIFF = 0V 來將 VOUT 偏置到量程中點（VSA = +5V 時為 +2.5V），則可以使用信號發(fā)生器將 200mVPP 方波 (1kHz) 注入到 RGOEXT 端，并在 VOUT 處測量響應(yīng)。這樣可以為給定配置中的輸出放大器提供瞬態(tài)響應(yīng)。可以使用主要兩極系統(tǒng)的標準穩(wěn)定性瞬態(tài)響應(yīng)標準，根據(jù) VOUT 上測得的過沖和振鈴來確定合適的相位裕度。
圖 2-6 使用外部反饋電阻 RFOEXT 和 RGOEXT 的輸出放大器| GO2 [14] |
GO1 [13] |
GO0 [12] |
輸出放大器增益 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 2 |
| 0 | 0 | 1 | 2.4 |
| 0 | 1 | 0 | 3 |
| 0 | 1 | 1 | 3.6 |
| 1 | 0 | 0 | 4.5 |
| 1 | 0 | 1 | 6 |
| 1 | 1 | 0 | 9 |
| 1 | 1 | 1 | 禁用內(nèi)部反饋 |
對于低壓電源應(yīng)用，輸出放大器的最小增益與其 IVR 和輸出電壓擺幅有關(guān)。在圖 2-7 中，電源電壓降至 +2.7V。輸出放大器的 IVR 測出值為 0V 至 VSA?1.5V，如圖 2-7 所示。對于 10kΩ 負載，測得的輸出電壓擺幅為 0.1V 至 +2.6V，如圖所示。因此，計算得出的最小增益為 2.08。為了獲得理想性能，應(yīng)針對此應(yīng)用調(diào)節(jié)輸出放大器，使最小增益為 2.4。通常，這只是電壓較低時的一個因素，但很容易針對每個單獨的應(yīng)用進行檢查。
圖 2-7 低壓電源時的輸出放大器最小增益