ADA4255 是一款带有集成双极电荷泵的精密可编程增益仪器仪表放大器 (PGIA)。ADA4255 具有集成的电荷泵,可在内部产生所需的高压双极电源,以在不降低输入阻抗的情况下,实现宽输入电压范围(典型值为 38 V,VDDCP = 5 V)。
ADA4255要求为三个低压电源供电:低压电荷泵电源(VDDCP)、低压模拟输出放大器电源(AVDD)和低压数字电源(DVDD)。
低压电荷泵电源内部用于产生高压双极电源VDDH和VSSH,为ADA4255的输入放大器供电。片上高压电源生成允许ADA4255仅使用低压组件进行隔离,同时保持高压、高阻抗的输入操作。典型VDDH和VSSH的方程式如下:
VDDH=4.65×VDDCP−0.9V
VSSH=-4.65×VDDCP+1.6V
VDDH和VSSH被输出到引脚,从而可以施加所需的外部去耦电容。这种解耦不是可选的,是稳定VDDH和VSSH所必需的。图1显示了连接到VDDH和VSSH的最小推荐10μF和0.1μF去耦电容器。在电荷泵时钟默认为16 MHz的情况下,VDDH可以提供高达500μA的额外负载电流,或VSSH可以吸收高达500µA的负载电流。电荷泵频率可以降低到8 MHz,从而降低VDDCP的电流消耗。

图1
VSSH连接到ADA4255的基板。因此,VSSH必须连接到电路中最负的电源电压,并且VSSH不得超过AVSS。建议使用肖特基二极管将VSSH箝位到AVSS。肖特基二极管在1mA时的正向偏置电压必须为0.3V或更低,并能承受-28V的反向电压。ADA4255监测VDDH和VSSH电源,以检测VDDH或VSSH是否降至8V以下,并设置POR_HV标志。
低压模拟输出放大器电源AVDD和AVSS为ADA4255的输出放大器供电。AVSS必须在VSSH−0.3 V至VSSH+30 V和VDDH−30 V至VDDH+0.3 V范围内。AVDD−AVSS通常是5 V单电源,与大多数高精度ADC兼容。在AVDD和AVSS之间使用0.1μF和10μF去耦电容器,尽可能靠近AVDD和AVS电源引脚。
数字电源DVDD和DVSS为ADA4255内的数字电路供电。DVSS必须与AVSS具有相同的潜力。尽可能靠近DVDD和DVSS电源引脚,使用从DVDD到DVSS的0.1μF和10μF去耦电容器。图1显示了典型的ADA4255电源配置。本节中描述的建议解耦值是最低建议值。根据放大器负载和系统噪声,更高的电容值和/或额外的更低电容值可能会提高性能。