ZHCSWO1C May 2004 – December 2025 LOG114
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應(yīng)用
- 3 說明
- 4 引腳配置
- 5 規(guī)格
- 6 詳細(xì)說明
- 7 應(yīng)用和實施
- 8 器件和文檔支持
- 9 修訂歷史記錄
- 10機(jī)械、封裝和可訂購信息
封裝選項
機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
- RGV|16
散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)
- RGV|16
訂購信息
7.2.2 單電源配置的設(shè)計示例
在給定以下條件的情況下：
表 7-2 單電源參數(shù)的設(shè)計參數(shù)示例
|
參數(shù) |
示例值 |
|---|---|
| 正電源電壓 | 5V |
| 負(fù)電源電壓 | 0V |
| 輸入信號 | 100pA 至 10mA |
| 基準(zhǔn)電壓 | 2.5V |
| 輸出電壓 | 0.5V 至 2.5V |
- 選擇 I1 或 I2 作為信號輸入引腳。本示例使用 I2。選擇 I1作為參考電流會使運算放大器 A4 周圍的電阻器網(wǎng)絡(luò)更簡單。（注意：電流僅流入 I1和 I2引腳。）
- 選擇參考電流的大小。由于信號 (I2) 跨越八個數(shù)量級，因此將 I1設(shè)置為 1μA，即比 I2 最小值高四個數(shù)量級，比 I2 最大值低四個數(shù)量級。（請注意，該值不一定要設(shè)置在中間。如果 I2 跨越七個數(shù)量級，則 I1可以設(shè)置為比最小值高三個數(shù)量級，比 I2 最大低四個數(shù)量級。）這種配置會在負(fù)向產(chǎn)生更大的擺幅幅度，當(dāng)電流信號減小時，能提供更高的靈敏度 (Δ VO4/ΔI2)。
- 使用 方程式 1 計算 VLOGOUT 處對數(shù)輸出的預(yù)期范圍：方程式 22.
因此，放大器 A3 輸出端的預(yù)期電壓范圍為：
方程式 23.這個結(jié)果在雙電源系統(tǒng)（V+ = 5V，V? = ?5V）中是可以接受的，因為在這種系統(tǒng)中輸出可以擺動到地電位以下，但這個結(jié)果在 5V 單電源系統(tǒng)中不適用。因此，必須向系統(tǒng)添加失調(diào)電壓。
- 選擇一個失調(diào)電壓 VCOM，讓輸出居中位于 (V?)+ 0.6V 和 (V+)?0.6V 之間，此區(qū)間為 A3放大器的滿量程輸出能力范圍。選擇 VCOM = 2.5V，并使用 方程式 2 重新計算 VLOGOUT 的預(yù)期電壓輸出范圍，結(jié)果為：方程式 24.
- A4 放大器縮放和偏移 VLOGOUT 信號以供 ADC 使用，公式如下：方程式 25.
A4 放大器的額定輸出擺幅范圍為 (V?) +0.5V 至 (V+) ? 0.5V。
因此，選擇最終的 A4 輸出：
方程式 26.此輸出使得 3V 的 VLOGOUT 范圍對應(yīng) 2V 的輸出范圍，因此 A4 需要 2/3 的增益。
- 當(dāng) I2 = 10mA 時，VLOGOUT = 1V 且 VO4 = 2.5V。使用步驟 5 中的 方程式 25：方程式 27.
因此，VOFFSET = 3.17V
VO4 =?2/3 (VLOGOUT)+ 3.17的 A4放大器配置如 圖 7-10 中所示。
整體傳遞函數(shù)為：
方程式 28.
A. 在單電源配置中，VCM IN 必須連接至 ≥ 1V。B. 光電二極管的陰極返回到 VREF，從而使光電二極管兩端出現(xiàn)零偏置。陰極可以返回到比 VCM IN 更正的電壓，以產(chǎn)生反向偏置，從而減少光電二極管電容，提高速度。圖 7-9 超過八個數(shù)量級測量值的單電源配置示例
可以使用類似的過程來配置外部軌到軌輸出運算放大器，例如 OPA383。OPA383 運算放大器可以向下擺動至接近 0V（有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱 OPA383 數(shù)據(jù)表），因此比例因子可近似取為 2.5/3，相應(yīng)的 VOFFSET 為 1.24V。圖 7-10 顯示了這種電路配置。
圖 7-10 用于對轉(zhuǎn)至 ADC 級的輸出進(jìn)行縮放和偏移的運算放大器配置