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INA332: 测试500V直流电压信号，要求高输入电阻

zhang john
Prodigy 90 points
Part Number: INA332
Other Parts Discussed in Thread: INA849

芯片ina332咨询，测试0~500Vdc，输入阻抗要求1Gohm， 前端输入衰减比设计为125，即输入信号1G ohm(4个250M 欧姆串联)与8.2M ohm分压到4.0V进入运放ina332，这样设计可否，信号检测会不会浮动变化？这样测试准确度可否达到0.2% ？

  • 0
    TI__Guru**** 185470 points

    您好，

    分压电阻太大了，分压电阻太大会引入噪声，我建议最大用几百K的电阻进行分压。

    zhang john said:
    这样测试准确度可否达到0.2% ？

    达不到0.2%，放大器误差源有很多，仅输入失调电压最大8mV，8mV/4V=0.2%，就已经0.2%了，然后还有PSRR、CMRR、输入失调电流、电压噪声、电流噪声、增益误差和非线性等引入的误差。

    信号源输出阻抗很高关系还不是太大，因为 INA332输入阻抗更高，典型值10^13Ω。

  • 0
    TI__Guru**** 185470 points

    INA332在5V供电时，输入电压还达不到4V，最大输入共模电压是3.8V。

  • 0
    Prodigy 90 points

    如果实际输入电压信号是300~500Vdc，输入信号1G ohm(4个250M 欧姆串联)与7.5M ohm分压到3.7V进入运放ina332

  • 0 in reply to zhang john
    Prodigy 90 points

    如果实际输入电压信号是300~500Vdc，输入信号1G ohm(4个250M 欧姆串联)与7.5M ohm分压到3.7V进入运放ina332，这样设计可好？

  • 0 in reply to zhang john
    Prodigy 90 points

    或者说检测回路电流在1ua以上，检测精度可保证？也请推荐相应芯片，需求：输入电压信号是300~500Vdc，输入电阻1G ohm以上，的运放芯片推荐？

  • 0 in reply to zhang john
    TI__Guru**** 185470 points

    如上所述，仅输入失调电压8mV引入的误差8mV/3.7V就已经大于0.2%了，还不包括其他的因素引入的误差，因此INA332是不能满足你的要求。

    仪表运放的输入电阻一般都比较大，主要考虑影响其精度的参数，建议你选择输入失调电压小的、输入失调电流小的、增益误差小的仪表运放，这样总的误差才可以满足你的要求。下面链接是TI的仪表放大器选型链接，你可以就这些精度参数进行筛选，或者你对供电电压、增益范围等有要求吗？

    https://www.ti.com.cn/zh-cn/amplifier-circuit/instrumentation/products.html#766max=25%3B50&768max=0.024%3B0.2&

    建议您看下下面运放参数分享，里面有各种精度参数引入误差的计算：

    https://e2echina.ti.com/support/amplifiers/f/amplifiers-forum/20214/ti-fae

    您是要测量DC电压而非电流是吗？因为TI有专门的电流检测放大器，如果要测电流的话，可以使用电流检测放大器。

  • 0 in reply to Amy Luo
    Prodigy 90 points

    谢谢资料推荐，已基本熟悉运放，其实我准备测试高压信号VDC 200~350v，要求输入电阻是1GΩ, 选择ina849，精度控制在0.2%内， 如果使用1GΩ与10MΩ分压给运放输入（运放无需放大，G=1 跟随即可），检测分压电流信号很微弱，会不会外来干扰导致运放输出不大稳定？运放后接16BIT adc

  • 0 in reply to zhang john
    TI__Guru**** 185470 points

    根据经验使用大的分压电阻会耦合电磁干扰，特别是工频干扰。我是这样理解的，交流信号电生磁、磁生电，那么干扰产生小的电流信号在大的电阻上就会产生较大的电压，这个电压就对测量电路引入了误差。

    还有一个点需要考虑，就是运放的输入偏置电流。当分压电阻比较大时，运放的这个输入电流就会占较大的比重，那么会导致分压值降低，影响测量电压的精准度。如下分析示意图，IC就是运放是输入偏置电流，VC就是需要采集的电压。可以看出R1越大，因为R1*IC的乘积越大，需要采集的电压VC计算出来的就越小，那么测量误差就越大。

    如果你是使用10MΩ和1GΩ分压的话，运放INA849的输入偏置电流最大20nA，在R1=10MΩ产生的压降是0.2V，因为分压衰减100倍，那VC误差是2mV，对200V电压来看，误差是0.1%