[参考译文] THS4631：用于快速瞬态电流监测的建议解决方案

您好 Allan、

 客户将需要更高带宽的器件来满足 20V/V 的增益（还是该值为 20dB？） 22MHz 时的噪声。 对于电流范围规格、这是否是一种电流检测应用、在一个可能的分流电阻器之后、放大器的预期输入电压范围为 0.6V 至 1V？ 或者、由于预期增益大于 20V/V、我认为这是输出范围 客户能否说明应用类型？

谢谢您、

Sima

您好 Sima、

关于电流检测要求：

增益 >= 20V/V（外部或固定配置可以正常）  

2. Rshunt 电压为 0.01mV ~ 60mV

3、电流压摆率:1000A/us (max)

您能否推荐符合这些要求的运算放大器？

此外、我想知道如何根据压摆率和信号要求评估 OPA 所需的带宽。

谢谢您、

SEKAI

您好、Sekai、

 根据各自的系统要求、分流电阻约为 1.15m Ω、其输入电流脉冲的上升时间约为 52ns。 在这种情况下、放大器支持 1Vpp 最大输出电压的预期压摆率至少为 20V/us、这很容易通过我们的高速放大器实现。  

 我需要知道它们的预期电源电压范围、尤其是采用单电源时。 从这里来看、我推荐 OPA818。

谢谢您、

Sima

您好、Sekai、

 感谢您昨天与我们会面。

 以下是使用 OPA818 的电路示例及其所列出的要求：

 我最终找到了董事会、我正在与 Allan 进行离线发货。

e2e.ti.com/.../OPA818-Current-Sense.TSC

谢谢您、
Sima

尊敬的 Sima：

感谢您的推荐。

如果我们将增益增加到 50V/V 或 100V/V 、应该进行哪些电路调整、或者 我们是否有办法自行计算这些值？

顺便说一下、您推荐的电路具有 20V/V 的增益、对吗？   

谢谢您、

SEKAI

尊敬的 Sima：
抱歉、我们找不到 res=602 欧姆的值。

电阻 R5~R8 的阻值可以是 604 Ω 还是 620ohm？
电阻器 R5/R6/R7/R8 影响什么功能？
 

谢谢您、

Jim

您好、Sekai、

  如果您将增益增加到 50V/V 或 100V/V、则必须更改上述电路中的这些电阻器：

• R7、R8、R2、R3、R6 和 R5

 是的、针对 20V/V 增益设置了推荐的电路：(26dB)

 我使用了数据表中建议的 Rf 值 (301k Ω、增益为 20V/V)：

谢谢您、

Sima  

您好、Jim、

  很抱歉、在提出建议之前、我应该仔细检查标准电阻器。  

1. 是的、您可以使用 604 或 620 欧姆电阻器、如果需要、精确增益为 20V/V、我会将 R2 和 R3 更改为更高的值  
2. R5、R6、R7 和 R8 在差分/差分放大器中设置电路的增益、您可以将其视为（Rf 值）、可以将 R2 和 R3 视为 RG 值

谢谢您、

Sima  

尊敬的 Sima：

如果我们将增益增加到 50V/V 或 100V/V  R7、R8、R2、R3、R6 应使用什么值 与 R5 的兼容性？

谢谢。  

尊敬的 Sekai：

Sima 目前不在办公室、但我能够调整仿真中的值以反映 100V/V 的增益

e2e.ti.com/.../2068.OPA818-Current-Sense.TSC

此致、

Ignacio

尊敬的 Ignacio：

如何 打开.TSC 文件？  

如果我们将增益增加到 50V/V、则 应进行哪些电路调整？

谢谢你  

SEKAI

尊敬的  Sekai：

抱歉、我不确定您使用的仿真程序、但该文件可以在 TINA-TI 中工作。 我在下面附上了调整后的值的图像。 要将增益调整至 50V/V、您可以将 R1 和 R2 加倍至~60 Ω。  

此致、

Ignacio

您好、Ignacio

我使用此电路图验证 20 倍放大率。

然而、实验结果显示出异常值。

您能解释一下如何将 OPA818 电路图接线吗？

谢谢您、

Jim

您好、Jim、

我对您的问题/结果有点困惑。 器件是否不会达到 1/2 Vs 而是达到 4V？ 不确定是否显示了这些内容。

此致、

Ignacio

您好、Ignacio  

我的目标是测量精密电阻器 (5mΩ) 两端的电压。

我最初使用了 INA281、但发现其带宽不足。 因此、我使用 OPA818 来实现相同的结果。

如何使用外部电路+ OPA818 来实现与 INA281 类似的 20 倍放大效应？

谢谢您、

Jim

您好、Jim、

您能分享如何设置 OPA818EVM 吗？ 电路配置是否与最初创建的电路 Sima 相同？ 3mV 对电路来说有点小、无法准确测量、但它应该起作用。

此致、

Ignacio

您好、Ignacio

很抱歉晚才回复。

您能分享如何设置 OPA818EVM 吗？

答： 环境图如下所示。 （电路图与 SIMA 建议的电路图相同。）

单源 12Vin 至 VCC (  同时 VEE 至接地）

2.电路配置是否与最初创建的电路 Sima 相同？

a.同样。 （如下所示）  

断电情况

OPA818 输出电压 (avg_max)=–2.13mV（默认噪声）

接通情况（直流负载=1A）、电阻使用 5m Ω、 放大：602/2/15 = 20.0667 、预期值 (100mV)

a. PD 引脚拉低、 OPA818 输出电压 (avg_max)=640mV

b. PD 引脚悬空、  OPA818 输出电压 (avg_max)= 1.074V

c. PD 引脚拉至高电平、  OPA818 输出电压 (avg_max)= 1.0728V

我有一个问题：PG 引脚应连接什么标准电压？

我对规格仍然有点困惑。 读取它们后、我认为它是指拉高。

谢谢您、

Jim

您好、Jim、

感谢您的确认。 问题是输出应该处于 6V (1/2 Vs)、但看起来并非如此。 TINA 屏幕截图中的 V1 直流电源应该是设置该输出的电源。 您的设计中是否设置了这种偏置结构？ 关于断电引脚、我认为引脚描述是错误的、因为当 PD 为高电平时应该启用器件。 要启用器件、可以将 PD 引脚悬空或将其连接到 VS+。 EC 表具有这些阈值。  

此致、

Ignacio

您好、Ignacio

Q1：TINA 屏幕截图中的 V1 直流电源应该是设置此输出的电源。 您的设计中是否设置了这种偏置结构？

答:  是的,你可以这样理解。

我想通过分析 0V75 和精密电阻之间的电压差来推断电流变化。

源极（核心电压）=0V75、Rsene=5m Ω 、Iload=1A、放大：602/2/15 = 20.0667

V_OFFSET=5m*1=5mV、 OPA818 输出=100mV

示例图片

但是、根据我的实际测量值、电压为 0.6~1V。 （预期值= 0.1V）

Q2 我的目标是测量瞬态电流、那么应该如何使用 OPA818？

谢谢您、

Jim

您好、Jim、

如果器件设置了如何将仿真组合在一起、您应该会在输出端看到大约~5.9V 的电压。 如果电路设置正确、看到一致的 1V 并没有太大意义。 您是否能够探测电路周围、看看是否能看到预期的电压。 即使没有电流流过分流电阻器、您也应该会在输出端看到 6V 电压。 另一个注意事项是器件处于稳定状态。 您能用示波器探测输出、看看是否看到某种振荡。

此致、

Ignacio

您好、Ignacio

抱歉、我有点困惑。

1.为什么 VM1 是 4.9mV？

2.为什么 VF1 是 5.91V?

我认为是这样

VM1=IG2*R3=1A*5m=5mV

放大器=(620//602)/15=20.0667

VF1=VM1*放大器=5m*20.667=100.33mV

也许我错了、请纠正我。

谢谢您、

Jim

您好、Ignacio

根据您提供的电路图、实际测试结果如下：

AVG_max=~6.15V

放大器=6.15/0.005 =1230、对吗？

您好、Ignacio  

更改负载电流：IG2 电流值​​为 (0/0.6/1/2A)。

实验结果表明基准电压为 6.02801V。 根据电流改变量与输出电压之比、

大约 1A > 100~105mV。

它是否符合您的预期设计？

谢谢您、

Jim

您好、Jim、

我随附了一篇文章、其中快速概述了差分放大器电路以及基准电压如何对电路输出产生影响。 有少量偏置电流会导致差分电压不像您预期的那样精确为 5mV。 但是、观察您的结果、我希望您能在不同电流值的输出中看到这种情况。 您可以通过针对不同电流仿真电路来确认这些值。

差分放大器（减法器）电路（修订版 A）

此致、

Ignacio

您好、Ignacio   

感谢您发送编修。

我发现了一个非常有趣的现象。 OPA818 的输出电压为什么会发生变化？

我的意思是“添加 R9 和 R11“VS 否“R9 和 R11“

无“R9 和 R11“、OPA818 输出=~6V
“添加 R9 和 R11“、OPA818 输出=~5.56V

您好、

这是一个非常有趣的现象,没有太多的意义。 考虑到  15 Ω 电阻器的容差可能高于 4m Ω 电阻器、我不确定为什么会出现这种巨大的差异。 我将首先探测检测检测电阻器和 15 Ω 电阻器上的电压、看看通过添加 4m Ω 电阻器同时保持其他所有内容不变、您会看到什么差异。

此致、

Ignacio