[参考译文] INA592：电流源和电流阱电路

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请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1501313/ina592-current-source-and-current-sink-circuit

器件型号：INA592
主题中讨论的其他器件： XTR305

工具/软件：

图1：电流源电路

图2：电流吸收电路

电流源电路(拉出模式)： 当 V2在1.25V 和2.5V 之间变化时、该电路产生4 -20mA 的电流。我已经在 TINA 仿真和实际实验中成功地对此进行了测试。

电流吸收器电路(灌入模式)： 该电路旨在当 V2在0V 至1.25V 范围内变化时产生4 -20mA 的电流。我在 TINA 仿真中获得了准确的结果；但是、在实际实验中、我没有收到预期的输出、而且当我尝试改变 V2电压时、不允许改变、V1处的任何电压在 V2 (即1.25)处都出现。

您能告诉我问题是什么吗？

5 个月前

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2387060 points

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Doudu,

在这两种情况下、您都将超出 INA592的有效输出范围。输出必须超过与任一电源轨的220mV。对于0-1.25V 的扫描、1.2到1.25的范围现在将是非线性的。

在实际实验中、电源电压值是多少、输入、输出和基准引脚的电压是多少？

此致、
Gerasimos

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2387060 points

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电源电压：24V

VIN：0-2.5V

INA592 IC Vout =(V+- V-)/2 = 0-62.5mV

在 Ckt Vout1/2 =参考引脚：供电模式：0.25-5V、受电模式：18V-23.75V

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2387060 points

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之前、TI 团队告知输出正常(线性区域)、此电路由 TI 建议

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2387060 points

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我给定双极电源为 ±18V、因此我们不违反输出限制、然后灌电流模式也不起作用

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2387060 points

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嗨、Doudu、

可以提供此电路的推荐位置吗？

当负载端接至与放大器电源相同的 V+时、会出现问题。请参阅以下应用手册中的图3-1。对于+/-运算-25mA 电流电源、负载不会与放大器端接至同一电源。将负载端接至与放大器相同的电源、这意味着在低电流下、放大器必须将输出驱动至 V+

https://www.ti.com/lit/an/sboa437a/sboa437a.pdf

此致、
Gerasimos

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2387060 points

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我只遵循了上述电路、我认为 V_Termination 没有限制。在我们的产品中、我们将使用运算放大器电源、在灌入模式下 V_Termination 是相同的。

在拉出模式下、V_termiantion 连接到 GND

0 admin 5 个月前

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你好 Doudu、

本文未详细讨论 V_termination 的限制。要输出较低电流范围、输出电压需要在 Rshunt 两端产生电压差。如果 Rload 端接至 V+、并且 Rs 上需要下降500uA、则对于30.9Ω、Rs 上必须存在15mV 的电压差。这意味着放大器将需要能够线性地输出 V+- 15mV、而 INA592无法做到这一点。将负载端接至低于 V+的甚至1个二极管压降将能够提供足够的输出摆幅余量、以便能够驱动更低的电流。

如果您尝试灌入/拉取4个-20mA、是否愿意考虑将其中一个专用器件用于此应用？ XTR305将灌入或拉取4个-20mA

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/xtr305.pdf

此致、
Gerasimos

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2387060 points

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嗨、Gerasimos

我知道 XTR305将满足我的目的、但它需要±15V 的双极电源。这会导致成本和 PCB 尺寸的增加。

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2387060 points

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对于我们1 -20mA、此电路在线性区域工作、我们不会低于1mA。

0 admin 5 个月前

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你好 Doudu、

已理解、虽然 XTR305的最小电源电压为10V、不需要对称电源、但它确实需要至少-3V 的负电源轨。我知道这可能对您不起作用。

分流电阻为30.9欧姆时的1mA 意味着放大器必须下降30mV。要进入 INA592的线性输出范围、分流电阻器必须至少为220 Ω、才能确保稳健的性能。不过、这会改变增益、并且您需要具有不同的电压输入范围。

此致、
Gerasimos

0 admin 5 个月前

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尊敬的 Gerasimos：

现在我用 V-= 9.2、V+=(0-18.4)、Vcc =24V、VSS =GND、Rset =220欧姆、RL =250欧姆来累加

我将1mA 的电压保持在220mV (INA 将处于线性区域)

源模式(RL 另一端连接到 GND)：当我将 V+从9.2更改为18.4时、工作正常

受电模式(RL 另一端连接到 VCC ):在这种情况下,我应该将 V+从9.2更改为0 ,但它不允许 V+低于1V。原因可能是什么？

0 admin 5 个月前

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尊敬的 Doudu：

我对您的电路不是很熟悉、因此请原谅我这边的任何误解。

您~采用差分电压范围并在220mV/mA 下调整、从而创建 Δ V+-20mA 电流源、对吗？

如果您想要灌入电流、INA 的负电源轨的电压不能与负载终端的电压相同。

电流驱动来自放大器、其负电压比负载终端更大。

这是负载端接至 GND (拉电流)的电路扫描结果

以下是负载端接至 V+(灌电流)时的扫描结果：

如果您需要双向连接、可以将负载终端连接到1/2 Vs (12V)：

e2e.ti.com/.../INA592_5F00_Current_5F00_Pump.TSC

这在仿真或实际测试中是否存在问题？

如果您有任何问题、敬请告知。

此致、

Jacob

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2387060 points

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尊敬的 Jacob：

我正在进行实际实验(请参考我之前的对话)。

前两个图对我来说是可以的、但实际上灌电流模式无法按预期工作。这就是我的查询。

1. 我只能将负载端接至 VCC 而不能端接至1/2 Vs (不需要第3次模拟)。

0 admin 5 个月前

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你好 Doudu、

在上面的原理图中、您能否标记在电路中每个节点上测量的节点电压？

请包含运算放大器的 VF1、VOUT1/2、IN+ IN-和 IN+。

我不确定我从您的描述中理解您的问题。

此致、
Gerasimos

0 admin 5 个月前

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我的问题已经解决、我们使用单位增益运算放大器为 INA592提供输入。

0 admin 5 个月前

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你好 Doudu、

您的电源是否具有非常低的电流限制？电源将需要提供几 mA 电流才能将输入驱动至正确的电压。

此致、
Gerasimos

0 admin 5 个月前

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尊敬的 Gerasimos：

拉出模式：灌入模式：

我使用随附的最终电路、提及电源和输入电压。

对于所有 IC、VCC = 18V 至32V (标称值为24V)

Vss = 0V

VG1 = 500mV (HART 单通道)

V2 = 0-1.25V (对于灌电流)、1.25至2.5 (对于拉电流)

V1 = 1.25V

环路电流= 1至20mA

您能否在您侧的拉电流和灌电流模式下检查是否违反 INA592和 OPAx196的输出电压摆幅。

此致

Vamshi

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2387060 points

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您好、Vamshi、

这与之前的设置相同、我指定了将违反线性操作。您需要增加分流电阻器的值、以便输出能够从电源轨下降足够大的电压、使其处于线性输出范围内。

Unknown 说：
分流电阻为30.9欧姆时的1mA 意味着放大器必须下降30mV。要进入 INA592的线性输出范围、分流电阻器必须至少为220 Ω、才能确保稳健的性能。不过、这会改变增益、并且您需要具有不同的电压输入范围。

请按照主题前面指定的方式更改分流电阻器和输入电压。如您描述的电路所示、将无法提供低于7mA 的电流。

此致、
Gerasimos

0 admin 5 个月前

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尊敬的 Gerasimos：

Vref Vout 的输出电压= INA+g (^V+- ^V-)、其中 Vref 在拉出模式下的 Vref 范围为0.25V 至5.25、在拉出模式下的输出电压范围为18.75至23.75。

因此、INA 的 Vout 始终大于0.25V、它仅处于线性区域中。

I_out 不是 Vout/30.9 、它是(Vout-Vout/30.9 Vref)

此致

Vamshi

0 admin 5 个月前

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您好、Vamshi、

为了使 R1上存在电压差、需要来自 INA592的输出电流。为了实现输出电流、输出级需要处于线性工作范围内。

我们来看一下源极侧。下面是一个简单的 AB 输出级。在空载且输入尝试为0V 的情况下、输出只能比 Vs-高出1Vbe。这意味着晶体管可以将输出下拉至最低电压为1VBE (通常为600mV)该输出到 GND 上连接的任何类型负载将具有比放大器输出级更大的驱动强度、并会将输出拉至 GND。

现在、我们将其应用于您为源端指定的操作。由于 IN+和 IN-之间没有电压差、输出将尝试为0V。然而、正如我们讨论过的、输出无法将其驱动至低电平。输出将尝试尽可能硬地下拉输出、但如果有负载等下拉到 GND、输出电压将崩溃、您的电路将不再处于线性运行区域。

此致、
Gerasimos

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[参考译文] INA592：电流源和电流阱电路