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[参考译文] INA597:偏移问题

Guru**** 2481465 points
Other Parts Discussed in Thread: INA597, MSP430FR2676

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/1526995/ina597-offset-issue

器件型号:INA597
主题 MSP430FR2676 中讨论的其他器件

工具/软件:

好的一天、

我们已经开发了一个基于 INA597 的高侧电流测量电路。 INA597 之后有 8 个放大级。 由于放大后几级具有高增益、因此即使 INA 的标称失调电压也会导致最后几级饱和。

我们已经尝试了不同的失调电压技术、但最后一次尝试只能暂时将失调电压归零。

我们可以在一对一对应中分享更多详细信息。  

期待您的积极回应

此致、

Aditya Ayachit

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    您好、Aditya、

    如果您想直接向我发送原理图、我已向您发送了一个朋友的申请。 您能否分享原理图以及输入说明与要测量的电流量以及所需的输出范围是多少?

    此致、
    Gerasimos

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    您好、Aditya、

    我只是想在这里跟进。 您是否仍需要电路方面的帮助?

    此致、
    Gerasimos

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    您好 Gerasimos、

    我们绝对需要您的帮助。  

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    背景:

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    我们希望开发一个用于进行电子锁老化测试/老化测试的电路。

    实际上、锁在 2 种模式下工作:工作模式和睡眠模式。

    制造后和派送每个锁之前都要进行此测试。

    根据型号、锁的休眠电流为 15 至 100uA。

    有功电流在 400mA 至 1.5A 范围内

    我们已经选择了高侧电流测量方法。 尽管与低侧相比难以实现、但我们认为它具有某些优势、有利于倾斜负载。

    最终 PCB 具有模拟电路+ MSP430FR2676 + LCD + 3 键。

    但目前我们仅研究模拟电路。

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    电路说明

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    (请参阅 Ageing_Micro_Schematic.pdf)

    被测器件的正极端子连接到 J1-1。

    负极端子连接到 J1-2。

    电路的负载电流流经约 0.363 欧姆(并联 R1-R11)的电阻。

    这会在 HP 和 LP 点产生差分电压。

    这是 INA597 的输入。

    电路的其余部分非常简单。 8 个低失调电压运算放大器 (OPAx191) 以菊花链形式连接。

    我们这里假设、由于失调电压较小、后续级不应饱和。

    但可以看出、当 INA597 基准引脚接地时、第 5 级向内调节会饱和。

    我们还尝试了 e2e.ti.com/.../dcl_5F00_ageing_5F00_v01_5F00_310325_2D00_2025_2D00_06_2D00_18T06_2D00_42.zip

    我们之前在“PSpice for TI“中对电路进行了仿真。 如果可能、我们将尝试附加适当的文件。

    另一次尝试是通过在基准引脚上添加电路来补偿失调电压。

    它确实会修整第 5 至第 8 级的电压、但电压没有保持恒定、稳定地达到饱和状态。

    可能有一些我没有适当澄清或混淆的问题。 如果你需要进一步澄清这些问题、请告诉我、我将与你分享这些问题。

    期待您的支持。

    此致、

    Aditya Ayachit

    e2e.ti.com/.../Circuit_5F00_calculations.xlsxe2e.ti.com/.../Ageing_5F00_Micro_5F00_Schematic.pdf 

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    嗨、Aditya、

    15uA 至 1.5A 是一个很大的动态范围(50 倍频程)、我相信具有多个分流电阻的多个信号路径可能会让您受益、尤其是因为您有两个分立的电流检测范围。 如果您能够知道器件何时处于工作和睡眠模式、则可以使用此器件在两个网络/信号路径之间进行切换、但现在您可以根据可容许的压降量适当调整电阻器的大小、并消除对如此高增益的需求。 如果您无法知道自己处于哪种状态、并且无法以数字方式设置分流路径、您或许能够实施削波检测电路来在大分流器和小分流器之间切换。

    在 5V 电源上具有 68.9k 的增益、接近无法获得良好失调电压的物理限值、因此极少找到具有足够失调电压以便能够保持 68.9k 的下游增益而不会饱和的差分放大器。 为较低的电流值增加分流电阻值将会产生较大的输入电压

    最终、最好的做法是在前端实现增益、而最接近前端的做法是分流电阻。 由于您要测量两个不同的状态、因此这里有两条信号路径可供选择。

    此致、
    Gerasimos

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    尊敬的 Gerasimos:

    感谢您的答复。 我们将采取必要的行动。 如果我想接入/断开分流电阻器、您有什么建议吗?

    非常感谢您的帮助。

    此致、

    Aditya Ayachit

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    嗨、Aditya

    您是否能够知道下游器件何时处于睡眠模式和工作模式、或者是否需要根据消耗的电流来检测此情况?

    此致、
    Gerasimos

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    您好 Gerasimos、

    我相信我早已回答过你,但我在这里看不到它。 但实际上、我无法检测器件是处于睡眠模式还是工作模式。 有不同型号的锁,每种型号将具有不同的持续时间。  

    期待您的答复。

    此致、

    Aditya Ayachit

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    您好、Aditya、

    您也许能够通过饱和检测电路实现类似这样的目标。 我将创造一个模型,但最终的价值应该在你的最后确定

    我将需要一天左右的时间来制作一个正常工作的电路、我将在明天提供 EOD 更新。

    此致、
    Gerasimos

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    您好 Gerasimos、

    我期待您的答复。 我们将计算最终值。

    此致、

    Aditya Ayachit

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    嗨、Aditya、

    我在比较器的实施方面遇到了一些问题、我已在此处联系比较器团队: https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1535463/tlv1862-saturation-detection-current-sense

    但是、创建前端后、就可以进行下游分流检测。

    此致、
    Gerasimos

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    您好、Aditya、

    以下是用于在两个不同分流器之间切换的概念验证设计。 这里的目标如下。 VCVS1 是差分放大器的理想近似值、可在此处添加 INA597。 电压控制型开关可替换为 FET。

    1. 当分流电阻器上的电压超过特定阈值时、比较器会触发添加一个较小的并联电阻器、从而为高电流测量提供不同的较低分流增益。
    2. 该比较器具有较大的迟滞、在输出开始降至低于特定阈值之前不会返回低电流范围
    3. 选择分流电阻器值时必须小心、我仍然要针对比 INA597 的反馈和输入电阻小几个数量级的分流器。
    4. 第二个 VCVS 仅用于监控目的、可以排除。

    此致、
    Gerasimos