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ADS131E06: 输入信号匹配网络的共模偏置电压该怎么处理

Part Number:ADS131E06

TI FAE:

您好!我司最近使用了TI的一款6通道同步采样ADC芯片ADS131E06,最近在测试电路板时发现数据手册上有几处描述感觉自相矛盾或不解的地方,描述如下:

(一)硬件背景介绍

 我司使用该ADC芯片采样三相交流电压和电流信号,其中电压和电流信号都是经过电流型互感器隔离转换成弱电流,然后经电阻采样,RC滤波后输入到ADC芯片的差分输入端。ADC芯片供电电源为正负2.5V,参考电压为2.4V。

(二)问题描述

 (1)数据手册第“9.3.3”章节上描述,当输入方式为伪差分时(对应我司的实际输入方式),需要在ADC芯片输入差分引脚INxN端提供一个共模电压,电压值最好是供电电压的中间值(AVDD+AVSS)/2。

                                               图1

(2)数据手册第“10.1.5”章节关于使用CT电流互感器采样电流的应用描述,强调了当供电方式为单电源供电时,采样电阻的中点需提供一个偏置:(AVDD+AVSS)/2;也就是AVDD/2。CT输出的微电流经采样电阻R1转换成电压输入到ADC前端,为伪差分输入,而共模偏置接入点却和上述问题描述(1)相矛盾。

                                      图2

(3)数据手册第“10.1.4”章节关于电源监视的典型应用图中,ADC芯片供电为正负1.5V供电,在CT输出端的两个采样电阻中间做了接地处理(对应偏置(AVDD+AVSS)/2=0),而在电压采样输入端INxN引脚上做了接地处理(对应偏置(AVDD+AVSS)/2=0)。其中CT输出端的共模偏置和上诉问题描述(2)相矛盾,电压采样端因为是直接用电阻分压采样,在INxN端提供(AVDD+AVSS)/2共模偏置电压这个能理解。

                                  图3

(三)我司的疑问

(1)上诉问题描述(1)中所指的共模偏置电压,和问题描述(2)、(3)中所指的共模偏置是否表示同一概念,若是,且不是自相矛盾?

(2)是不是无论ADC芯片为单电源供电还是双电源供电,都要按照图2的方式给CT输出端两个采样电阻中间提供一个共模偏置电压((AVDD+AVSS)/2)?其中对于单电源供电为AVDD/2,正负双电源供电为0(等同于接地)?

Kailyn Chen:

您好,这里的共模电压都是指的同一概念呢, 公式均为共模电压Vcm=[(Vin+)+(Vin-)]/2。

(2)和(3)的道理是一样的,只是(2)的共模电压由内部运放的同相输入端决定的,是直接接OPAMPP还是接(AVDD+AVSS)/2。如果接(AVDD+AVSS)/2的话,那么外部运放是个电压跟随器,所以运放输出也是(AVDD+AVSS)/2,图3的您红色箭头部分接的是地,而图2同样位置(AVDD+AVSS)/2。

换句话说,图2的差分输入,共模电压为(AVDD+AVSS)/2,图3的共模电压为0. 

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