Fully Differential Amplifier - Offener Vocm Eingang?

[Burkhard K. (buks)]

Soweit ich dieses Whitepaper (Jim Karki: "Fully differential amplifiers" 
www.ti.com/lit/an/slyt165/slyt165.pdf) verstehe, entspricht Pin Vocm 
(oder auch Vcm in manchen Datenblättern) dem invertierenden Eingang des 
Common-Mode Fehler-Amps (s. Fig. 1).

Zahlreiche Datenblättern von FDAs (z.B. THS4541/4551) beziehen sich u.a. 
auf einen "offenen" Vocm Eingang. Auch der Schaltungsvorschlag des 
ADS127L01 Datenblatts (24bit Delta-Sigma-Wandler mit diff. Eingang) 
verbindet Vocm des FDA THS4551 mit einen Kondensator an AGND.

Hier komme ich nicht ganz mit. Hängt nicht bei offenem Vocm der 
Fehler-Amp in der Luft? Oder wurde bei der Darstellung im Karki-Paper 
die innere Beschaltung des FDAs weggelassen?

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Burkhard K. schrieb:
> Hängt nicht bei offenem Vocm der Fehler-Amp in der Luft?

Zumindest beim THS4541 ist Vocm an einen internen Spannungsteiler
angeschlossen, so dass bei fehlender externer Beschaltung Vocm in der
Mitte zwischen der positiven und der negativen Versorgungsspannung
liegt (s. Datenblatt S. 34: "Functional Block Diagramm").

> Oder wurde bei der Darstellung im Karki-Paper die innere Beschaltung
> des FDAs weggelassen?

Die schematische Darstellung dort bezieht sich auf keinen konkreten FDA,
deswegen können durchaus Abweichungen zu realen Typen bestehen.

[LEler (Gast)]

>Zumindest beim THS4541 ist Vocm an einen internen Spannungsteiler
angeschlossen,

Das kenne ich auch so von diversen LT und AD-Bausteinen.
In den Datenblättern wird häufig emfohlen einen kleinen Kondensator 
anzuschließen um den Pegel zu stabilisieren.
Liegt Vcm in der Mitte der Betriebsspannung, hast du den größtmöglichen 
Aussteuerbereich bzgl. der Ausgangsspannung.


LEler

[Burkhard K. (buks)]

LEler schrieb:
> Liegt Vcm in der Mitte der Betriebsspannung, hast du den größtmöglichen
> Aussteuerbereich bzgl. der Ausgangsspannung.

Danke für Eure Antworten, habs verstanden.

Bleibt die Frage: Ist dieser interne Spannungsteiler wirklich 
sinnvoll/nützlich? Im THS4551 Datenblatt wird er mit 300k||300k 
ausgewiesen. Erwartungsgemäß zeigt Figure 45. (Seite 22): Output 
Common-Mode Noise vs. Frequency bei Vcm "floating" für Frequenzen bis zu 
1MHz extrem erhöhtes Sannungsrauschen. (Beim THS4541 (100k||100k ist die 
Situation besser).

Überhaupt nicht nachvollziehen kann ich, warum das ADS127L01 Evalboard 
genau diese extrem rauschende Konfiguration (THS4551: Vocm offen, halbe 
Betriebspannung: 1,5 Volt) einsetzt und damit den Aussteuerbereich 
gleichmal von möglichen 2,5 (REF6025) auf 2,0 Volt PP einengt.

[Achim S. (Gast)]

Burkhard K. schrieb:
> Im THS4551 Datenblatt wird er mit 300k||300k
> ausgewiesen. Erwartungsgemäß zeigt Figure 45. (Seite 22): Output
> Common-Mode Noise vs. Frequency bei Vcm "floating" für Frequenzen bis zu
> 1MHz extrem erhöhtes Sannungsrauschen.

Man muss ihn ja nicht völlig frei floaten lassen sondern darf (wie schon 
geschrieben wurde) einen kleinen Kondensator dranmachen - der dämpft 
dann den entsprechenden Frequenzbereich des Rauschens weg.

Burkhard K. schrieb:
> Überhaupt nicht nachvollziehen kann ich, warum das ADS127L01 Evalboard
> genau diese extrem rauschende Konfiguration (THS4551: Vocm offen, halbe
> Betriebspannung: 1,5 Volt) einsetzt

dort wird der Knoten mit 220nF gefiltert.

[Gustl B. (-gb-)]

Hier http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads127l01.pdf auf Seite 27 sieht 
man das recht schön. So ist das oft bei ADCs, dass die nicht 
eingangsspannungen von 0V bis AVDD digitalisieren können, sondern meinst 
nur kleinere Spannungsbereiche die auch nicht bei 0V anfangen, sondern 
symmetrisch um Vcm herum liegen. Der AD9480 z. B. kann nur einen 
Spannungsbereich von um die 500mV digitalisieren der idealerweise um 
eine Vcm von 2V liegen sollte.

Das Rauschen auf Vcm ist nicht so sehr störend, weil es Vin+ und Vin- 
beide nur verschiebt, die Differenz daraus wird (= der ADC Samplewert) 
wird nicht verändert.