Other Parts Discussed in Thread: INA241B
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器件型号： INA241B
您好：
我们正在使用 INA241B 进行设计、并具有使用运算放大器来缓冲该输入的问题。
看起来这似乎没有必要、但我找到了另一篇讨论运算放大器更高精度的文章。
您能否就我们可以预测的最佳配置和错误进行沟通？
谢谢 Keith
尊敬的 Keith：
感谢您发送编修。
简短答案： 信号输入端 (IN+/IN-) 不需要缓冲器、但如果您使用电阻分压器来设置自定义基准电压、几乎肯定需要 REF 引脚上有缓冲器。 这可能是您找到的帖子所指的内容。
信号输入 (IN+/IN-)：无需缓冲器
INA241B 旨在直接连接到分流电阻器[1]。 其最小 120dB 的 CMRR [1]可以原生处理高共模电压、无需对检测输入进行缓冲或不建议进行缓冲。 一个重要注意事项： 避免在输入端添加 RC 滤波器。 元件因容差和温度漂移而不匹配可能会将 CMRR 从~100dB 降低至 40dB–60dB。 如果需要滤波、请将其放置在输出端[3]。
REF 引脚：电阻分压器所需的缓冲器
这就是精度问题的根源所在。 都是如此 不是高阻抗输入 —它们大约绘制 偏置电流的 35µA 通过连接到内部偏置电压的内部~Ω 606kΩ 电阻[2]。 如果您从电阻分压器驱动它们、该电流会给分压器带来负载、并使基准电压远离预期值。
这不是理论上的。 实际案例证实了 A 13mV 压降 在 0.613V 基准（（~Ω 8.33kΩ 的戴维南阻抗）上 — INA241B 之前的误差为~2%、甚至可以处理信号[2]。 TI 明确指出、不建议使用无缓冲电阻分压器进行单端输出、因为内部阻抗偏移会对器件性能规格产生不利影响[4]。
修复： 在电阻分压器与 REF1 /REF2 引脚之间使用一个配置为电压跟随器的运算放大器、这完全如 INA241B 数据表的图 7-9 所示[1]。 运算放大器的低输出阻抗会吸收 REF 引脚偏置电流、而不会干扰基准电压。
当您不需要缓冲器时： 如果 REF 引脚直接连接到 VS、GND 或专用的低阻抗精密基准 IC，则无需缓冲器 — 这些源可以灌入 35µA 而不会出现问题[5]。
要预测的错误预算
即使具有正确缓冲的基准、也要考虑 INA241B 的固有误差源：
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错误源 |
典型值 |
最大值 |
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增益误差 (25°C) |
±0.02% |
±0.1% |
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增益误差（在整个温度范围内） |
— |
±0.15% |
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增益误差漂移 |
±0.2ppm/°C |
±5ppm/°C |
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输入失调电压 |
±µV μ s |
±µV μ s |
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示例 |
±100nV/°C |
±500nV/°C |
来源：INA241B 数据表[1]
如果没有缓冲基准、REF 引脚负载会增加 固定失调电压误差 除了上述所有因素之外、该失调电压随分压器的戴维南阻抗而变化、因此很难校准掉。
建议的配置汇总
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最坏情况 |
需要缓冲器？ |
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REF 引脚→VS 或 GND |
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REF 引脚→精密基准 IC |
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REF 引脚→Ω 电阻分压器（单端输出） |
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IN+/IN-→分流电阻器 |
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输入 RC 滤波器 |
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有几件事有助于进一步强化这一点：您是否在测量单向或双向电流（这决定了您是否需要 1/2 Vs 基准）？ 您的目标基准电压和电源轨是多少？ 此外、您是否有精密基准 IC、还是计划使用分频器？ 如果您进行分压器选择、运算放大器的选择也很重要—您需要轨到轨输出功能和低失调电压、以避免在基准节点处引入新误差。
引文
我希望这对您有所帮助、
Joe
您好：
感谢您提供的信息。 您是否同意、如果 1.65V 在我们的系统中工作、并且精度为 0.15%、则我们可以使用内部 REF1 和 REF2 缓冲器、而无需添加运算放大器。
谢谢 Keith
