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[参考译文] INA137:INA137 在超出共模电压下的行为

Guru**** 2832805 points

Other Parts Discussed in Thread: OPA2131, INA293, INA137, OPA2210, INA240, INA281

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/1630451/ina137-ina137-behavior-under-exceeded-common-mode-voltage

器件型号: INA137
主题中讨论的其他器件: OPA2210、OPA2131 、INA293、 INA240INA281

您好的团队、

我们的电路在极限或更高级别使用 INA137、我们想了解 INA137 的行为方式、从而指导我们解决潜在问题的步骤。

场景:

根据数据表、采用增益 0.5 配置的 INA137 可在典型共模输入电压 3 (V+)- 6V 下运行。  

在 48V 电源转换器中用于高侧/浮动电流检测时、以低侧导轨为基准的 1/2 Vs INA137 用于放大后的分流电压的模拟电平转换。

根据输出电压、INA137 的输入共模电压可以接近 42V 至 43V。  

除此之外、分流电压放大器没有真正的差分输出、但用于伪差分方案以及放大器 1/2 Vs /分流器负极端子。

下面显示的两种可能的实现方式在增益+50 时实现正向最大电压(和额外的 CM 电压)或在增益–50 时实现负向放大器输出。 在增益为–50 的情况下、会交换 INA137 输入以吸收负号。

问题:

1) Spice 模型 sbom028b 是否正确表示过大 CM 电压下的 INA137 行为? 仿真的结果。

2) 数据表说明了 3µs 过载恢复时间。 这是否也适用于 CM 过冲?

3) 备选方案 I:您能否推荐使用+20V/–15V 非对称电源(等效于+/–17.5V、Ref 低于 1/2 Vs)的情况?

4) 替代 II:使用 RES21A40 和双路运算放大器、我们可以实现等效增益 0.25 * 2 电路、支持高达 5 (V+)-xV 的共模范围、在匹配性能的同时具有可能更高的成本。 由于非对称电源情况也会增加电路板上其他运算放大器的电源电压、因此 需要单独审查这些问题。 您可以推荐合适的双通道运算放大器吗? 刚想到 OPA2210 和 OPA2131、但就压摆率而言、它们似乎是限制因素。

5) 具有负向伪差分信号的 INA137 使用采用反相拓扑的 INA137 内部放大器。 这相对于在另一个输入端驱动正向信号是否有利?

 

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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。

    您好:  

    INA137 由 ±18V 电源供电、支持 ±46.5V 的线性输入共模范围 、因此预期的~42V–43V 共模电压符合规格范围。

    不过、需要注意以下几点:

    • SPICE 模型行为: 标称条件之外的仿真有助于深入了解、但该模型不会在非常高的共模电压下捕获所有实际影响。
    • 过载恢复:3µs  过载恢复规格适用于输出过载、而不是输入共模偏移。
    • 伪差分或负向拓扑: 这些方法本身不能提高稳健性;主要限制因素仍然是 INA137 输入范围。

    对于 48V 系统中的高侧电流检测、专用电流检测放大器提供了一种更简单、更可靠的解决方案。 合适的器件包括:

    • INA293 –支持高达 110V CM、集成增益选项、以接地为基准的输出
      • 宽共模电压:–工作电压:−4V 至+110V–可承受电压:−20V 至+120V
    • INA240 –宽共模范围:–4V 至 80V
    • INA281 –通用高侧感应
      • 宽共模电压:–工作电压:−4V 至+110V–可承受电压:−20V 至+120V

    这些器件专为高压电流检测而设计、可提供可预测的线性性能、而无需在接近电源限值的情况下运行。

    希望这对您有所帮助。 如果您有任何问题、请告知我们。  

    此致、

    Chris Featherstone