Использование несимметричного выхода с дифференциальным входом путем заземления одного входа

Делаю генератор частоты на AD9833 (запрограммирован на PIC16F876). Я хочу использовать усилитель с программируемым усилением для регулировки уровня сигнала перед отправкой на усилитель мощности (общий коллектор, соединенный с двухтактным усилителем класса AB). Я нашел несколько PGA, которые отвечают всем требованиям, для того, что я хочу, НО...

Выход AD9833 несимметричный. Все PGA, которые я нашел, которые соответствуют моим требованиям, используют дифференциальный вход. Итак, мой вопрос:

Чтобы использовать дифференциальный вход с несимметричным устройством, могу ли я просто заземлить Vin- и подать сигнал на Vin+???

Это логично, но есть ли что-то, что я упустил из виду?

Какое устройство PGA вы имеете в виду?
Если вы не привязаны к 9833, вы можете вместо этого использовать AD9834, который предлагает некоторый контроль амплитуды.
PGA, который я рассматриваю, это AD8251. Ссылка на таблицу данных: Analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8251.pdf Я рассматривал AD9834, но для изменения полномасштабного управления мне потребуется ЦАП для изменения напряжения, а на плате мало места с помощью PGA. Я получаю контроль усиления и усиление буфера в одном корпусе

Ответы (3)

Несимметричный вход AD8521: -

введите описание изображения здесь

Это настоящий инструментальный усилитель, поэтому он будет работать от несимметричного источника, как показано выше. На схеме также показано, как подключиться для обеспечения дифференциального выхода, но это не имеет отношения к вашему вопросу.

Я не понял схемы, похоже, она будет работать отлично. Спасибо за вашу помощь. :)

(Не могли бы вы связать пример PGA, который вы рассматриваете?)

Я не верю, что это сработает - это зависит от внутренней обратной связи и связи усилителя, но игнорировать Вин- не будет.

Передо мной даташит на усилитель TPA2006 с дифференциальным входом. Он рекомендует следующую схему:введите описание изображения здесь

Привет, спасибо за ваш ответ, PGA, который я рассматриваю, - это AD8251, ссылка на таблицу данных: Analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8251.pdf Спасибо за эту ссылку, эта схема выглядит как то, что мне нужно.
На одной из диаграмм на странице 21 показано то, что вы описываете — источник напряжения с V-, подключенным к земле. Так что похоже, что это будет работать с этой частью. Однако, поскольку он несимметричный, вам нужно разделить все значения коэффициента усиления на 2.
Ах да, подумал я, увидев две линии, идущие от источника напряжения, что это был дифференциальный источник, но теперь я вижу, что линия действительно заземлена. Большое спасибо за вашу помощь и время.

Даже используя PGA, скажем, AD8251, который вы имеете в виду, у вас есть только ограниченный набор доступных вам выходных амплитуд, в данном случае около 0,6 В * (1,2,4,8). На самом деле это не «регулировка» амплитуды для большинства приложений. Кроме того, вы не можете уменьшить амплитуду, если ваш PGA также не допускает дробного усиления. Однако, если это работает для вас, вы, вероятно, должны иметь в виду следующее:

  1. Выход AD9833 не заземлен. Средняя точка сигнала находится в другом месте, где-то около 0,3 вольта. Это означает, что простое подключение выхода к IN+ и GND к IN- не сработает. РЕДАКТИРОВАТЬ: Это все равно даст вам синус, только тот, который имеет другое смещение. Если для вас это не имеет значения, то вперед.

  2. Если вы хотите, чтобы сигнал был смещен к земле, один из вариантов обойти это — использовать фильтр верхних частот с очень низкой частотой среза или связь по переменному току с сигналом (что обычно фактически одно и то же). Это даст вам то, что лучше смещено к земле, но смещение не будет идеальным, если у вас нет очень эффективной схемы фильтрации. 24 МГц, которые вы используете для запуска 9833, будут отображаться на выходе, и такая высокая частота, вероятно, будет выпрямлена по цепочке и создаст небольшое дополнительное смещение постоянного тока. Существуют и другие источники потенциального смещения постоянного тока. Это означает, что ваш выход PGA не будет чистой синусоидой.

  3. Точка смещения 9833, которая по всем правилам должна быть IN- для вашего PGA, никак не доступна. Вы можете попробовать подход, обратный подходу 2, где фильтр нижних частот с очень низкой частотой среза может использоваться для генерации чего-то близкого к точке смещения синусоидальной волны.

  4. Если вы используете 2. или 3, будьте осторожны, если вы используете PGA с подходом с переключаемым конденсатором (AD8521 не является одним из них, поэтому с ним все будет в порядке). Однако, если вы используете что-то с входом с переключаемым конденсатором, для любого сигнала, который вы фильтруете, должен быть буфер.

Существуют альтернативные подходы к достижению такого контроля. Вы можете использовать определенные ЦАП, с выходом 9833, поступающим на вход REF ЦАП. Убедитесь, что ЦАП поддерживает уровни REF во всем диапазоне выходного напряжения 9833 (не все поддерживают). Вы также можете использовать цифровой потенциометр для масштабирования сигнала до некоторого уровня (что, по сути, так делают некоторые ЦАП). Поскольку кажется, что вам нужен высокий уровень сигнала, за этим следует усилитель с фиксированным коэффициентом усиления. Это должно легко дать вам 8-12 бит контроля.

Я немного смущен сейчас. На выходе AD9833 будет синусоидальная волна с Vmin при 38 мВ и Vmax при 0,65 В, связывающая вход V с землей и устанавливающая усиление на 2 (для учета уменьшения усиления вдвое из-за несимметричного режима) при Vmin будет производить Vdiff на входе AD8251 составляет 38 мВ. Что и будет наблюдаться на выходе (из-за того, что усиление в два раза компенсируется падением в два из-за несимметричного режима). Когда входной сигнал достигает Vmax, на выходе AD8251 будет 0,65 В. Это точная копия входного сигнала. Я не вижу проблемы. . .
@TimMottram Да, вы правы. Я немного отредактировал ответ. Вы, вероятно, можете пойти дальше и использовать усилитель diff, если гибкости достаточно.
Только что увидел вашу правку. Меня не беспокоит неназемное смещение. Если это станет проблемой, я могу изменить это в другом месте. Спасибо за вашу помощь. :)