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问题介绍

我使用OpAmp来缓冲InAmp的输出,并驱动ADC的输入,所以信号路径基本上是这样的:InAmp -> OpAmp -> ADC

感兴趣的器件是ADA4805-1运算放大器。这个OpAmp采用6针SC-70封装(尺寸和引脚如下图所示)。

ADA4805-1的尺寸和pinout在我的特殊应用中,引脚的连接方式如下:

  • 引脚1:连接ADC输入(最大。3.3 v)
  • 引脚2:连接到GND (0V,单电源)
  • 引脚3:通过抗混叠滤波器连接到InAmp输出。3.3 v)
  • 引脚4:连接到引脚1(统一增益缓冲配置)
  • 引脚5:接5V(未使用关机功能)
  • 引脚6:接5V

也请参考下面的原理图(仅显示相关部分,A13是OpAmp)。

示意图的相关部分

OpAmp的输入是一个高阻抗节点。因此,我想利用保护环来防止任何相关的泄漏电流。我已经将这种技术用于仪表放大器A11的输入。仪表放大器为AD8422。它的引脚使得保护环的路由非常容易(引脚1-4都在一个非常相似的电位上,所以简单地用一个单一的保护环包围整个输入)。另一方面,OpAmp的pinout使得它很难路由保护环。我想用保护环环绕OpAmp的正输入(引脚3),这是一个高阻抗节点,并用OpAmp的输出驱动保护环,这是一个低阻抗节点,在同一个电位上。带保护环示意图

实际的问题

保护环的问题是,没有足够的空间在ADA4805-1 OpAmp的两个垫子之间路由它。下图显示ADA4805-1 OpAmp的两个pad之间没有足够的空间,即使我只使用3mil宽的保护环迹(这太窄了,通常我更喜欢> 6mil迹)。图中显示的网格是一个2毫米的网格。请注意:图片并没有显示一个完成的布局,它只是在那里说明问题。在那张图片上没有其他的路由,保护环还没有连接到OpAmp的输出。

那我该怎么做呢?我可以简单地忽略保护环,但那可能会引起泄漏电流。但是,我不确定漏电流问题有多严重,因为最大电压只有3.3V。PCB将有一个接地面,但ADA4805-1 OpAmp以下将没有接地面,以减少泄漏。所以我主要关心的是任何泄漏到/从供应管脚的OpAmp。路由问题的图片

这是我对Stackexchange的第一个问题。如果有什么我可以改进的地方,请通知我。很抱歉,如果有任何语言错误,我的母语不是英语。

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    \ \ begingroup \美元 我将高阻抗定义为500k或更高。对于任何合理的R16值,这不是一个高阻抗电路。不需要保护带。 \ \ endgroup \美元- - - - - -Mattman944 3月21日,20日,18:12
  • \ \ begingroup \美元 @Mattman9422谢谢!我想我太关注这个事实了,运算放大器的输入通常需要一个保护环,因为输入阻抗很高。但是你是对的,在这种情况下,阻抗不是那么高。R16的准确值将在实验室中确定,但它将小于5kOhm \ \ endgroup \美元- - - - - -florian_aust 3月21日20点05分
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\ \ begingroup \美元

仪表放大器的输出是低阻抗的,对A13不需要保护。

任何泄漏电流在该节点将有一个微不足道的影响,因为仪表放大器内的负反馈将避免任何电压的变化。

你没有说明两个放大器之间的RC滤波器的电阻值,但为了尽量减少泄漏影响,我不建议超过几千hm。

你没有指出仪表放大器的零件号。

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  • \ \ begingroup \美元 再多一点信息。输入偏置电压规格为125 uV(最大),输入偏置电流为~0.5 uA,该设备确实不是一个高精度放大器。它似乎在速度和直流特性之间取得了很好的平衡。像这样的DC规格,保护环不会改善事情,可能会使事情更糟(查看数据表的建议,不要在输入和输出引脚附近有接地面。 \ \ endgroup \美元- - - - - -SteveSh 3月21日,20日,18:13
  • \ \ begingroup \美元 @Kevin White谢谢你的回答!rc -滤波器的准确值将在实验室建立第一个原型后确定。由于rc滤波器主要用作抗混叠滤波器,因此其角化频率取决于采样频率和ADC的其他参数。仪表放大器为AD8422。 \ \ endgroup \美元- - - - - -florian_aust 3月21日20分19点49分
  • \ \ begingroup \美元 电容可以像你想的那样大,但是高电阻值可能会导致错误,因为泄漏和opamp输入电流。 \ \ endgroup \美元- - - - - -凯文·白 3月21日,20日,19:55
  • \ \ begingroup \美元 @SteveSh谢谢!是的,OpAmp的目的是要有良好的精度和速度。由于没有OpAmp具有完美的精度和超高速的同时,这个OpAmp是一个折衷。它作为ADC的缓冲器,因此信号可以在ADC较短的采集时间内稳定下来。否则,仪器放大器的带宽有限,这是一个高增益的工作,将是一个问题。接地面:保护环将在OpAmp的输出电压下工作,而不是在GND-Level,因此不会引入额外的误差。 \ \ endgroup \美元- - - - - -florian_aust 3月21日20分19点56分
  • \ \ begingroup \美元 你也可以省略仪表放大器8422的保护环吗?它放大350欧姆应变片的信号。 \ \ endgroup \美元- - - - - -florian_aust 3月21日20分21点15分

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