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[参考译文] LM2904B-Q1：设计审查申请–LM2904 电池电压测量电路

admin
Guru**** 2792085 points

Other Parts Discussed in Thread: LM2904, OPA990, OPA320-Q1

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/1622368/lm2904b-q1-design-review-request-lm2904-battery-voltage-measurement-circuit

器件型号： LM2904B-Q1
主题中讨论的其他器件： LM2904、 OPA990、OPA320-Q1

尊敬的 TI FAE 团队：

我目前正在使用设计电池电压检测电路 LM2904 感谢您协助查看设计方法是否合适。

该电路的目的是测量电池电压（从 8V 一直到大约 8V）  32V ) 并将其缩放到适合的水平 3.3V ADC 输入 。 LM2904 由供电 3.3V 配置为增益接近 1.05 的同相放大器。

主要设计目的是：

  • 电池输入范围： 8V –32V

  • ADC 输入限制： 3.3V

  • 分频器+放大器缩放至近似值 32V 输入时为 3.05V

  • 使用 LM2904 作为 ADC 的缓冲器/小增益级

该公式可得出：

  • 32V 输入→~3.05V 输出

  • 8V 输入→~0.76V 输出

但是、我想与您的团队确认以下几点：

  1. 由于采用了 LM2904 由 3.3V 供电 、是正确的 最大输出电压约为 VCC−1.5V 典型情况下？

  2. 如果是这种情况、是否意味着输出可能在附近饱和 ~1.8V 、使其不适合产生~3 V 输出电平？

  3. 如果 LM2904 在该电源条件下无法达到正电源轨附近、TI 建议使用 轨到轨运算放大器 而不是该应用？

  4. 是否有任何关于的问题 输入共模范围 或者、在该配置中测量分压高压电池信号时的保护注意事项？

我随附了原理图以供您参考。

Smith

 
 
 
 
 
 
 
LM2904B.jpg
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    TI__Guru**** 2792085 points
    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。

    您好、Smith：

    没错、当电源电压为 3.3V 时、LM2904 将无法输出 3.0V 电压。 它不是此应用的正确器件。

    我会看一下 OPA990 等器件、它具有轨到轨输入/输出、功耗低（上面显示的电路很慢，因此无需非常高的带宽）、并且在 3.3V 电压轨下的工作效果比 LM2904 好得多。

    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa4990-q1.pdf

    轨到轨输入的唯一问题是、当输入共模电压从正轨变为大约 1.5V 时、输入失调电压将具有一个转换区域：

    这意味着失调电压可能会从~100-200uV 跳至~800uV。  但是、如果客户不关心非常高的精度（我假设这是自 LM2904 开始设计以来的情况）、那么这个应该很好、该放大器已用于其他类似电路。

    如果他们确实需要更高的精度、我们可能需要考虑具有零交叉失真的低压放大器、例如 OPA320-Q1。  请告诉我、如果是这种情况、我们可以将这一主题转给低压团队。

    此致、
    Mike

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    TI__Guru**** 2792085 points
    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。

    尊敬的 Mike：

    感谢您的回复以及您之前提供的有用建议。

    我已根据您的建议更新了设计。 现在、运算放大器的电源电压为 5.2 伏 、它是从第一阶段派生出来的 DC/DC 降压转换器输出 (8.5V) 。 因此、 运算放大器的最大输出为 5.2-2V = 3.2V  

    您能否帮助我们查看更新后的电路并告诉我是否需要进一步修改？ 如果您对此配置是否适合预期的电池电压检测应用提供反馈、我将不胜感激。

    我随附了更新后的原理图以供您参考。

    再次感谢您的支持。

    此致、

    Smith

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    TI__Guru**** 2792085 points
    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。

    您好、Smith：

    好的、您可以这么做、但您想添加一个额外的电源电压、只是为了使用 LM2904？  我仍然选择了一款在 3.3V 电压下运行更好的器件

    一些设计人员不喜欢使用由高于 ADC 输入电压的电压供电的放大器、因此放大器不会强制 ADC 输入过高的电压。  虽然 LM2904 无法真正强制执行完整的电源电压 (5.2V)、但它可能会强制电压超过放大器输入的最大电压。  我看到 ADC 前面有一个 330 Ω 的电阻、这可能是一个足够大的电阻、能够限制任何过大的电流、但我不确定、因为我不知道 ADC 的规格。  有可能是放大器。 输出电压可能像 4.3V、并假定 ADC 有一个 0.6V 的二极管钳位、那么这会将 ADC 输入置于 3.9V、这会在 330 Ω 电阻器 (1mA) 上提供 400mV 的电压；对于大多数器件、1mA 是可以接受的、但您应该检查一下。

    下面的电路显示了使用电阻器、电容器和肖特基二极管保护 ADC 输入的一个很好的示例；您可能不需要肖特基二极管、但您知道了。

    https://www.ti.com/lit/an/sbaa245b/sbaa245b.pdf

    否则我看不到该电路有问题。

    此致、
    Mike

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    TI__Guru**** 2792085 points
    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。

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