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OPA2188: 用AMC1301隔离放大器+OPA2188以典型的差分电路,在AMC1301差分输出的增大,放大倍数有明显的降低。

Part Number: OPA2188
Other Parts Discussed in Thread: AMC1301

在下表1为不同电流输入的情况下AMC1301的差分输出的数据,和理论只有0.5%的误差,作为OPA2188差分输入。

然后OPA2188用1KR,10KR,0.1%,0402,分别作为输入电阻和反馈电阻,实现10倍差分放大,但在我输入电流大于 1.5A时,我电路的放大倍数就不再是设计的10倍放大了。

比如在我输入3A时,差分输入分别为1.575V、1.279V,差分放大10倍,理论上应该在2.95V左右,但实际电压只有2.75V,属于异常。在1.5A输入,差分输入分别为1.50V、1.354V,其输出为1.477V,是正常的。

运放的供电是5V和GND.

对于为什么会出现这种情况,需要TI的工程师好好解答。

AMC1301隔离放大器 以万用表的数据做验证
电流(UTE+) 理论压差 VP(VC89D) VN 目前压差 和理论误差
0 0 1.43 1.43 0 Δ
0.499 0.0491016 1.455 1.406 0.049 0.049 -0.21%
0.999 0.0983016 1.48 1.382 0.098 0.049 -0.31%
1.497 0.1473048 1.505 1.357 0.148 0.05 0.47%
2.001 0.1968984 1.53 1.332 0.198 0.05 0.56%
2.5 0.246 1.554 1.307 0.247 0.049 0.41%
3 0.2952 1.579 1.283 0.296 0.049 0.27%

运放放大后的结果:
电流(UTE+) 理论电压 实际电压
0 0 0.019
0.5 0.492 0.492 0.0%
1 0.984 0.984 0.0%
1.5 1.476 1.477 0.1%
2 1.968 1.954 -0.7%
2.5 2.46 2.378 -3.3%
3 2.952 2.75 -6.8%
  • 您好,
    已经收到了您的案例,调查需要些时间,感谢您的耐心等待。

  • 麻烦尽快,我这边比较急。

  • 您好,

    您的输入超出了手册规定的范围。

  • 上面的图应该时AMC1301的图吧,表格里的电压是AMC1301差分输出以及OPA2188差分输入。用的是12mΩ,3A怎么可能超过。

  • 比如在我输入3A时,差分输入分别为1.575V、1.279V,差分放大10倍,理论上应该在2.95V左右,但实际电压只有2.75V,属于异常。在1.5A输入,差分输入分别为1.50V、1.354V,其输出为1.477V,是正常的。

    根据您提供的数据,输入超了。建议您分开进行调试,是第一级有问题还是第二级有问题,如果需要我们协助,请把问题和测试结果整理下发给我们,提供下原理图标注好测试点并把测试点和表格中各个数据对应起来,以便我们更好地理解您的问题。

  • 目前我这边认为是AMC1301的差分输出信号有问题,我之前的数据是按下图接的,隔离运放和精密运放是没有RC滤波的,目前是使用了2个10R的电阻和一个100uF的电容才把运放输出平均值近乎等于差分运放的差分输入,见表2,但在这么接了以后,在没有电流经过的时候,差分电压差平均值为0mV时,精密运放输出为0.02V,即零点为0.02V,这个参数有什么办法避免或减小吗?毕竟和手册标称的差距有点大了。虽然在以图1连接时,在没电流时,精密运放输出是0V。

    测试电源:N36190 测试结果,运放换为opa2188(RC10R*2+100uf)
    实测
    电流(UTE+) VP(avg) VN(avg) delta(avg) vout 理论 和理论误差
    0 1.444 1.444 0 0.02 0
    0.5 1.468 1.419 0.049 0.496 0.492 0.81%
    1 1.492 1.394 0.097 0.982 0.984 -0.20%
    1.5 1.517 1.37 0.147 1.47 1.476 -0.41%
    2 1.541 1.346 0.195 1.955 1.968 -0.66%
    2.5 1.566 1.322 0.244 2.443 2.46 -0.69%
    3 1.591 1.298  0.292 2.93 2.952 -0.75%
    测试电源:3003 测试结果,运放换为opa2188(RC10R*2+100uf)
    实测
    电流(UTE+) VP(avg) VN(avg) delta(avg) vout 理论 和理论误差
    0 0
    0.5 1.468 1.419 0.048 0.488 0.492 -0.81%
    1 1.492 1.394 0.097 0.978 0.984 -0.61%
    1.5 1.517 1.37 0.146 1.462 1.476 -0.95%
    2 1.542 1.346 0.194 1.948 1.968 -1.02%
    2.5 1.566 1.322 0.244 2.442 2.46 -0.73%
    3 1.590  1.298  0.293 2.933 2.952 -0.64%
  • 您好,很高兴收到您的反馈,还是没办法很好理解您的问题,您上传的电路图与您实际使用的的电路存在差异,不能很好地与描述对应。根据您提供的信息。 

    给您一些调试建议。1,把电路断开,两级运放分开调试,看看是哪级出现了问题。2.后级差分电路调试的时候可以把输入端接在一起测试0点,opa2188 vos为25uV,放大后也仅为250V,不足以构成大的误差,如果有考虑替换器件试一下。后级的误差很大程度取决于电阻的匹配造成的。3.前级测试要考虑温度对电阻的影响。

  • 我之前分级调过,前级、后级分开调,数据都很正常,,OPA2188我拿两个电源设置成3A对应的电压,是能正常输出设计的10倍放大倍数,然后AMC1301的各个电流对应的差分压差平均值也没问题(真有效值万用表),但只要接一起,就有问题了。

    然后我方怀疑是不是直流电源的恒流模式的电流信号中的交流成分没有正常放大,然后就往上面加大RC滤波,打算把交流成分滤掉,目前来看,至少OPA2188的差分输入和输出已经接近理论输出了。

    虽然具体原因导致的推荐电路数据如此异常,我这边也不好分析,也不知道怎么分析,毕竟直流源的恒流波形可不是我能控制的。

  • 如果可以,也希望你们那边把可能的原因给列一下。

  • 您好,

    下面几点建议供您参考。

    第一级后面加的电容有些大了,容易引起第一级运放的不稳定。第一级运放的Vos为0.2mV,参与运算后有2mV的误差。Rshunt(12mΩ)一定会引入误差的,本身精度+温漂,需要实际测量。另外,连接Rshunt线要尽可能短, 并且要对称。第一级输入输出可以用示波器看一下。

  • 我这边目前是打算拿这套采样,测32节电池的总均衡回充电流的检测,用的是反激式变压器方案,每节均衡电路在回充时,频率约为80KHZ,如果31节同时主动均衡,总电流采样会非常乱,可能会出现80K*31=2.4MHz的电流波形,要采准的话,请问你们推荐的是用RC硬件滤波把交流成分滤掉,再由单片机采样;还是推荐提高采样频率,硬件滤波用手册的就行?

  • 建议您结合电池管理芯片推荐电路采取对应的方案。