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[参考译文] INA118:输出未围绕参考居中,增益不正确。

Guru**** 1123240 points
Other Parts Discussed in Thread: INA118, TINA-TI
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/1067111/ina118-output-not-centered-around-reference-gain-incorrect

部件号:INA118
“线程: TINA-TI”中讨论的其它部件

您好,

我正在构建一个用于 EEG 产品的电路(您可能也会认为这是不相关的,我正在使用信号发生器信号输入模拟的超大 EEG 信号,以验证电路,甚至在接近真正的 EEG 信号之前,只需考虑这是一个普通的放大器电路)。

示意图如下所示:

我使用了 TI 模拟工程师计算器来确定 VCM 和 VOUT 之间的关系。 如下所示:

考虑到这一点,放大器应在以下2个输入信号的情况下正常工作

如下文所示,我已使用信号发生器为每个波形输入添加偏移量,作为每个信号的共模输入,它们处于不相位状态,从而形成完全差分信号。

通道1信号发生器连接到非反相输入。 通道2信号生成连接到反相输入。

我是否已正确配置此配置以生成1.65V VCM 和200uVSIN (WT) VDM?

输出如下所示。 黄色迹线是 INA118的输出,蓝色迹线连接到 Vref 引脚。 红色轨迹是一个简单的数学通道,并不真正相关,但增加了一些上下文。

这是一个非常简单的电路,因此我有两个非常简单的问题。

1:为什么上面以黄色显示的输出信号不围绕 VREF (蓝迹线)居中。 请注意,如果我切换两个输入信号,黄色输出轨迹将出现在蓝色参考轨迹上方。 这可能是 Digilent AD2使用信号发生器和范围的问题。

2:增益似乎不正确,因为电路的增益应为100。 我看到输出信号的振幅没有变化,直到输入达到300uV (然后输出的行为更加现实)。

我尝试了所有显而易见的东西,校准探头,交换硅,我确实对 AD2有疑问...

任何想法都值得赞赏。

谢谢,

肖恩

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    你好 Sean,

    应该有效:

    e2e.ti.com/.../sean_5F00_ina118.TSC

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    你好 Sean,

    凯是对的,这个电路应该起作用。 这可能是电路连接方式,信号生成方式或输出测量方式。  

    您使用的是特定的 EVM 吗? 您使用的是什么设备? 您能在每个输入端连接一个仪表吗?这样我们就可以看到您是否将正确的信号馈入电路? 您如何产生1.65V 参考电压?

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    请您向我解释一下我在下面重点介绍的您的示意图上的符号的确切含义。 我不熟悉您的仿真平台。

    我在原稿中询问我是否正确设置了两个波形发生器?

    这些设备的配置如下所示。 我的实际实施配置是否与您的模拟植入相匹配? 请原谅附带问题,我没有模拟电路的软件平台,也不熟悉您的符号和符号。 我们是否都生成了具有相同差分和共模块的输入信号?

    谢谢,

    肖恩

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    塔马拉

    我正在使用 Digilent 模拟发现2, 我对该设备有疑问,它不是我的首选工具

    请参阅下面的几个屏幕截图,这些屏幕截图是将 SIG gen 输出直接连接到示波器输入。

    这是在连接 BNC 适配器和高阻抗探头时:

    我正在泵送以下2个信号,直连到2个示波器通道中,SIG 第1代连接到黄色波形上,SIG 第2代连接到蓝色波形上。

    请注意,由于我所不知道的原因,当我选择1.65V 的偏移时,波形软件将波形中心围绕~1.645V ...不管怎样,两个波形都应该完全相同(相位除外)。

    但是他们不是 (说实话很沮丧!)...我之前尝试过这种方法,有些人怎么也没发现问题。

    我尝试将探头换用到大多数可能的探头组合,校准探头,我尝试一起卸下 BNC 适配器, 将 SIG 信号发生器连接到仅使用飞线的 AD2设备的示波器输入端,尝试将输入波与 eachother 等相位...结果相同。

    关键问题:这两个输入波之间的偏移能否解释电路的抽象行为。 (请参阅原始帖子末尾的原始2个问题)?

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    大家好,

    感谢双方的回复,此处略为更新。

    正如塔马拉所发现的,我的2个输入信号的直流元件之间似乎有轻微的差异,不知道为什么! 似乎在网上找不到这方面的任何信息,所以我尝试手动补偿信号发生器以弥补这一点。但现在,我必须忍受它。

    因此,我想我们可以假设每个信号发生器的直流元件中的一部分已将其输入到差分信号中。 DC 偏移量(如果未完全取消)? 这是否是一个可供推断的假设? 假设是这样,这将解释为什么输出不是居中的或不是 VREF! (问题1来自我原来的帖子...)...考虑问题1大部分是回答的。

    所以,下面我重复了我原来的实验,完全是相同的输入参数,除了现在,我已经“手动补偿”了 AD2信号发生器的任何错误。

    与以前一样,输出为黄色,输出为 VREF。 虽然还没有完全居中,但距离更近

    但问题2的原始问题仍然存在,我的收获似乎太高了。 增益应为100。

    输入振幅为200uV,所以我应该看到20mV 的输出振幅? 但它更像是100mV…

    再次感谢,

    肖恩

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    你好 Sean,

    TINA-TI 在执行交流分析时仅允许一个信号源,因此我使用电压控制电压源(VCVS)生成重复的“相位过小”正弦:

    实际差分输入信号(VM1)为400µVp Ω,由于 INA118的输出信号为40mVp,增益为40dB (=因子100)。 较早的增益模拟显示46dB 与以下事实有关:TINA-TI 仅考虑 VG1,而不考虑 VG1以及重复的相位外正弦。

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    你好 Sean,

    将输入电阻器从100k 降至1k。 这是否会改变输出偏移电压(黄色和蓝色曲线之间的差值)?

    然后,在第二步中,将 INA118的增益从系数100降低到系数10,然后再降低到系数1。 您现在观察到什么?

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    你好 Sean,

    除了 Kai 的建议外,我们甚至可以考虑进一步简化此电路,方法是将电路配置为双电源(+/-3.3V),接地参考电压,并从两个输入信号中删除 VCM 偏移量。 这样,我们就不必担心在输入端进行手动偏移校准。  

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    您好,Tamara,

    是的,这是个好主意

    INA118的双极电源电压也将简化 EEG 最终应用的过程。

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    各位好,对延迟回复表示歉意。

    我将在未来几天尝试你们的两项建议。

    在双电源方面,我正在竭尽全力避免使用双电源,因为这将是电池操作应用的一部分,其中一个应用空间非常大,我不能简单地添加第二个电池。 如果你有任何建议可以表达,我确实快速研究了产生负面供应的其他方法。 但是,如果我能保持单一供应,我会希望这样做。

    似乎根据我以前的帖子,AD2波形发生器是我许多问题的罪魁祸首。 因为我没有其他信号发生器可以使用,所以没有备用组件可以将反相放大器组合在一起,以获得更好的差分信号。 我决定跳过几步,尝试一些真正的 EEG 电极(没有太多期待)。 事实上,我看到了一些合理的结果,我不得不做一些其他的修改才能使它“发挥作用”。

    尽管还有一些问题,但使用真正的脑电图信号的控制程度远远低于生成的信号,因此,我目前还相当缩小了问题的范围。 我将了解您的建议,并与您联系。 再次感谢,

    肖恩