Texas Instruments PGA855EVM评估模块设计用于评估具有差分输出的PGA855高精度可编程增益放大器的性能。 PGA855放大器具有超级β输入晶体管，可提供超低输入失调电压、失调漂移、输入偏置电流、输入电压噪声和电流噪声。该评估模块使用输入（±4V (8V) 至 ±18V (36V)）和输出（±2.25V (4.5V) 至 ±18V (36V)）级电源运行。

数据手册：*附件：Texas Instruments PGA855EVM评估模块数据手册.pdf

特性

• 提供对PGA855功能的访问并测量PGA855的性能
• 可访问输出电压共模（VOCM）控制以及VO+和VO-引脚以用于评估
• 超小型A版（SMA）连接器和测试点可实现快速测试
• 可编程增益放大器 (PGA) 可配置为0.125V/V至16V/V

原理图

PGA855评估模块(EVM)技术解析与应用指南

一、核心特性

• ‌高精度放大‌：支持8种二进制增益设置(0.125V/V至16V/V)
• ‌全差分架构‌：优化用于驱动高性能模数转换器(ADC)
• ‌超低噪声设计‌：采用TI超级β输入晶体管技术
• ‌灵活配置‌：提供跳线设置和外部控制接口

‌核心器件PGA855特性‌：

• 输入偏移电压极低
• 输入偏置电流极小
• 输入电压和电流噪声超低
• 输出共模电压可通过VOCM引脚独立设置

二、硬件设计解析

1. 电源架构设计

模块采用双电源架构：

• ‌输入级电源‌：±4V至±18V(8V至36V单电源)
• ‌输出级电源‌：±2.25V至±18V(4.5V至36V单电源)

‌关键设计要点‌：

• 输出级电源不得高于输入级电源电压
• 默认通过跳线J9和J16将输出级电源连接至输入级电源
• 可通过J14连接器提供外部输出级电源

2. 信号接口设计

‌输入接口‌：

• 非反相输入(IN+)：SMA连接器J3
• 反相输入(IN-)：SMA连接器J6
• 共模电压(VOCM)：螺丝端子连接器J1

‌输出接口‌：

• 差分输出(OUT+/OUT-)：SMA连接器J2/J8和螺丝端子J4
• 测试点TP4(OUT-)和TP6(OUT+)便于测量

3. 增益控制设计

提供三种增益设置方式：

1. ‌跳线设置‌：
   • J10控制A2引脚
   • J11控制A1引脚
   • J12控制A0引脚
2. ‌外部控制‌：
   • 通过J15连接器(100mil间距)提供外部控制接口
3. ‌默认配置‌：
   • 增益设置为0.125V/V(所有跳线开路)

‌增益选择真值表‌：

A2	A1	A0	增益(V/V)
0	0	0	0.125
0	0	1	0.25
0	1	0	0.5
0	1	1	1
1	0	0	2
1	0	1	4
1	1	0	8
1	1	1	16

三、评估板使用指南

1. 基本连接步骤

1. 连接输入级电源至J13连接器
2. 连接输出级电源(可选，默认使用输入级电源)
3. 设置所需增益配置
4. 连接输入信号至J3/J6 SMA接口
5. 连接输出测量设备至J2/J8 SMA接口

2. 关键跳线配置

跳线	功能	默认位置	说明
J5	IN+配置	2-3	2-3:输入信号至J3; 1-2+接地
J7	IN-配置	2-3	2-3:输入信号至J6; 1-2:IN-接地
J9	LVDD+连接	1-2	1-2:输出级电源接+VCC; 2-3:接外部电源
J16	LVSS-连接	1-2	1-2:输出级电源接-VEE; 2-3:接外部电源

3. 保护功能

• ‌输入过压保护‌：通过D2/D4/D5实现(36V TVS二极管)
• ‌静电防护警告‌：模块包含对ESD敏感的元器件
• ‌高温警告‌：大电流条件下器件可能变热

四、PCB设计要点

1. 层叠结构

• ‌顶层‌：信号走线+完整地平面
• ‌第二层‌：完整地平面
• ‌第三层‌：电源层(输入级)
• ‌底层‌：电源层(输出级)

2. 布局关键

• 对称布局差分输入/输出路径
• 去耦电容靠近电源引脚放置
• VOCM旁路电容(C1)靠近VOCM引脚
• 为每个接地元件提供独立过孔

3. 可选元件

• C4/C14：并联于内部反馈电阻，实现噪声滤波
• R6/R10/C9/C5/C12：可选输入低通滤波器
• R7/R11：负载电阻焊盘

五、典型应用场景

1. ‌ADC驱动器‌：优化用于驱动全差分ADC
2. ‌传感器信号调理‌：适用于需要可调增益的传感器接口
3. ‌医疗设备‌：心电、脑电等生物电信号放大
4. ‌工业测量‌：应变计、热电偶等信号调理

六、设计注意事项

1. 使用前务必阅读完整的用户指南
2. 操作时采取适当的ESD防护措施
3. 不要超过规定的电源电压范围
4. 输出级电源电压不得高于输入级电源电压
5. 高增益设置时注意噪声优化

PGA855EVM为工程师提供了快速评估PGA855性能的完整平台，其灵活的设计允许用户测试各种配置下的器件特性，是开发高精度信号调理系统的理想工具。