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數字接口
- 5應用背景
-
6寄存器說明
- 6.1 內部寄存器概覽
- 6.2
內部寄存器映射
- 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：精細失調電壓調整（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 粗略失調電壓調整和增益選擇/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：警報狀態寄存器（只讀，地址指針 = 01000）
- A 外部 EEPROM 示例
- B 詳細方框圖
- C 術語表
- 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用中實現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用中的輸出放大器。在這個應用中，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。從內部 ESD 結構到 GND 或 VSA 會產生 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節 VOUT FILT 以匹配所需的傳感器調節電壓。CF 在輸出放大器周圍提供第二條反饋路徑以確保穩定性。根據所示配置，輸出放大器在內部輸出放大器增益從 2（125kHz 帶寬，63° 環路增益相位裕度，典型值）到 9（64kHz 帶寬，86° 環路增益相位裕度，典型值）的范圍內可保持穩定。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輸出電阻。這些值與典型輸出放大器開環增益曲線和標準運算放大器穩定性技術相結合，可以針對特定的傳感器應用量身定制和配置輸出放大器。
圖 2-5 常見三端傳感器應用中的輸出放大器| 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 |
除了使用自己的內部增益設置電阻 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定性，即使要使用內部增益設置也是如此。如圖 2-6 所示，外部反饋電阻 RFOEXT 和 RGOEXT 均設置為 18kΩ，相當于用于內部增益設置 2 的典型電阻值。如果通過零 DAC 并設置 VDIFF = 0V 來將 VOUT 偏置到量程中點（VSA = +5V 時為 +2.5V），則可以使用信號發生器將 200mVPP 方波 (1kHz) 注入到 RGOEXT 端，并在 VOUT 處測量響應。這樣可以為給定配置中的輸出放大器提供瞬態響應。可以使用主要兩極系統的標準穩定性瞬態響應標準，根據 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 | 禁用內部反饋 |
對于低壓電源應用，輸出放大器的最小增益與其 IVR 和輸出電壓擺幅有關。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，應針對此應用調節輸出放大器，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用進行檢查。
圖 2-7 低壓電源時的輸出放大器最小增益