No linealidades en el amplificador operacional totalmente diferencial

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Estoy tratando de construir un circuito amplificador usando un amplificador operacional totalmente diferencial (THS4503) para interactuar con un ADC (ADS5232). Estaré leyendo un sensor de 0-5V, que debe convertirse en una señal diferencial de 1Vpp. He construido el circuito según las hojas de datos de los componentes respectivos junto con la ayuda de una nota de aplicación de TI (sloa054e.pdf) (p.17-19), ya que mi sensor requiere una terminación de 50 ohmios. Estoy simulando el circuito en LTSpice usando modelos creados por TI para los amplificadores. Cuando barrí el voltaje de entrada, obtengo algunas no linealidades extrañas al final del rango, y no estoy seguro de cómo resolverlo. Revisé las hojas de datos y estoy dentro de la oscilación de voltaje del amplificador, y verifiqué la corriente que fluye a través de los componentes y estoy dentro de la clasificación actual del amplificador. Además, no tiene mucho sentido, ya que el amplificador es capaz de proporcionar los mismos voltajes al comienzo del rango de entrada, pero no al final.

Aquí está el circuito (V1 es el sensor, el amplificador operacional normal solo se usa como un búfer de voltaje para desviar el sensor):

Ycuandosebarrelinealmentelaentradadevoltajede0-5V,estaeslasalida:

¡Gracias por tu ayuda!

    
pregunta Billy Kalfus

4 respuestas

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Intente colocar un suministro razonable en el TL072. No funcionará efectivamente con un solo suministro de 5 voltios. El rango de suministro recomendado de la hoja de datos es de +/- 5 voltios a +/- 15 voltios. También tenga en cuenta que el amplificador diferencial tiene restricciones de nivel de entrada y salida que puede estar rompiendo.

También tenga en cuenta que el TL072 no se puede cargar con 110 ohmios como se muestra. Necesita una carga de impedancia mucho mayor en la salida de la mayoría de las unidades ópticas.

    
respondido por el Andy aka
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¿Por qué usa un TL072 para proporcionar un voltaje de polarización de 2.5V?

Sospecho que no puede proporcionar la corriente de salida requerida cuando V1 produce un voltaje mayor.

Elimine U2 y conecte directamente V4 al terminal positivo de V1.

También puedes verificar trazando el voltaje de salida de U2 mientras haces un barrido.

No ha definido el voltaje de modo común; conecte VOCM a 2.5V

    
respondido por el Kevin White
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Lo descubrí. Dado que la señal estaba orientada en sentido inverso, cuando la señal estaba en su máximo, causó el voltaje negativo más alto, que fue menor que el suministro negativo del amplificador diferencial. ¡Gracias por toda tu ayuda!

    
respondido por el Billy Kalfus
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Su opamp no es riel a riel, dice la hoja de datos:

Rango de entrada de modo común 1-4V típico 25 ° C, 1.6-3.4V en el peor de los casos para suministro de 5V.

Debe asegurarse de que sus resistencias configuren los puntos de operación de CC a los voltajes adecuados.

También la salida no es riel a riel tampoco. Verifique "Oscilación de voltaje de salida diferencial".

"Oscilación de voltaje de salida diferencial RL = 1 kΩ, referenciado a 2.5 V ± 3.3 ± 2.8 ± 2.6 ± 2.6 V Min"

Tomando "± 2.6 V Min" esto significa que las salidas oscilarán a 1.3V lejos de 2.5V, es decir, de 1.2V a 3.7V.

Necesitas una señal diferencial de 1 Vpp, por lo que la salida no riel a riel no sería un problema, excepto que configuras VOCM a 1.5 V, lo que me hace pensar que lo siguiente en la ruta de la señal es un ADC de 3V3, por lo que incluso si funciona en simulación, sería muy cauteloso al usar este opamp ...

    
respondido por el peufeu

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