Interfaz VoltageREF IC con el ADC

En una aplicación de carga de batería, estoy usando ADS8319 ADC de Texas Instruments para digitalizar el voltaje de carga y la señal de corriente, y proporcionarla al microcontrolador a través de la interfaz SPI. (La carga de la batería se realizará mediante un convertidor Buck síncrono que funciona a 62,5 kHz, y la frecuencia de muestreo del ADC sería de unos pocos Hz considerando que es una aplicación de carga de batería). Usaré 2 de estos ADC (uno para corriente y otro para medición de voltaje) como ADC de un solo canal. Para la señal de referencia de este ADC, usaré el voltaje de referencia IC REF5050 de TI. Dos de estos circuitos integrados se utilizarán para proporcionar una referencia al ADS8319 por separado.

Si ve en la hoja de datos de ADS8319 en la página 21 Figura 59 y en la página 22 Figura 60, se han utilizado dos métodos diferentes para conectar este REF5050 con el ADS8319 (uno está usando OPA365 como un búfer, supongo, y el otro es interconectado directamente con el ADC). Sin embargo, no pude encontrar el significado de (usar o no usar) el OPA365.

Entonces mi pregunta es, ¿debería considerar usar este OPA365 entre los circuitos integrados REF y ADC? ¿Afectaría (usarlo o no usarlo) en mi caso? Por supuesto, me resultaría fácil NO usarlo (menos trabajo en el diseño del circuito + menos costo del circuito). Entonces, solo quiero saber qué efecto tiene (OPA365) en el circuito (especialmente en mi caso).

Sus útiles comentarios y sugerencias serán apreciados.

¡Gracias!

Comparto tu preocupación. La hoja de datos de OPA365 dice "Cuando se opera en la configuración de ganancia unitaria, el OPA365 se mantiene estable con una carga capacitiva pura de hasta aproximadamente 1nF". Esa es una preocupación cuando se usa según la hoja de datos ADS8319.

Respuestas (1)

Al examinar las hojas de datos, el único lugar donde se usa OPA365 para almacenar en búfer el pin REF es en la hoja de datos ADS8319. La hoja de datos de OPA365 requiere específicamente una resistencia en serie para cualquier capacitancia significativa (consulte la página 11 y la figura 7 de la hoja de datos). Este amplificador es estable para cargas capacitivas puras de hasta 1nF, muy lejos de los 10 microfaradios que maneja en este esquema.

Personalmente, creo que esto puede ser un error en la hoja de datos ADS8319 ya que el dispositivo OPA365 no es estable con una capacitancia tan grande que se maneja directamente; la resistencia de retroalimentación de 50 ohmios puede estar allí para formar una red de compensación, pero dada la variación de los condensadores grandes típicos (10% es estándar), no confiaría en que el circuito sea incondicionalmente estable.

La razón para almacenar en búfer la entrada de referencia podría deberse al hecho de que el ADS8319 es un dispositivo de redistribución de carga (a diferencia de los tipos resistivos de antaño) que conduce a una potencia más baja a expensas de tomar pulsos de corriente durante la etapa de carga de la conversión.

Como el pin de referencia tiene que ser puenteado por un condensador grande (que actúa como depósito para dichos pulsos de corriente, que se tomarán tanto de aquí como de la señal de entrada), necesitará una configuración que sea estable; el diagrama sin el OPA365 logra eso (la referencia que está utilizando es estable con condensadores grandes siempre que elija el dispositivo correcto, consulte a continuación).

Por lo tanto, no usaría el OPA365 para amortiguar la entrada REF porque no podría garantizar la estabilidad del amplificador (que es más vulnerable en la ganancia unitaria).

Tenga en cuenta el requisito de ESR de salida para la referencia; debe estar por debajo de 1,5 ohmios (consulte la página 10 de la hoja de datos del REF505) para lograr estabilidad. Si desea el ruido más bajo posible (probablemente no sea un problema en su aplicación), siga la guía, pero en lugar de confiar en el ESR del capacitor (donde generalmente solo se indica el máximo), agregue específicamente una resistencia en serie de 1 ohm al capacitor, que si es de cerámica, producirá el 1 ohmio de ESR de salida.

Actualizar _ Se agregó una opción para aquellos momentos en los que se requiere una referencia distribuida.

Cuando se usa una referencia distribuida, puede ser deseable almacenar en búfer la referencia y desacoplar esta referencia almacenada en búfer en varias ubicaciones. Para esos escenarios, dispositivos como el LM8261 son excelentes opciones.

HTH