[参考译文] INA190EVM：噪声性能

赵文，

• 您尝试测量的绝对最小电流是多少？如果适用，使用 PWM 频率和/或占空比。 这是任何电流感应电路的基本限制。
• 此电路需要什么 BW？
• 您是否需要准确捕获100kHz 信号？

INA190A1典型 BW 为45kHz。 因此，这不是用于100 kHz 信号的好放大器。 尽管设备在使用直流电源时性能良好。 请参阅此电路设计，了解如何计算测量1uA 至104uA 的 INA190A1温度下最坏情况下的直流错误总数。

我们建议使用 shunts < 1kΩ 的主要原因是我们不希望高分流电阻向下加载放大器前端和内部开关。 但是，这些影响中的大部分可以通过输入差分电容器来缓解/修复，因为这可以用作开关输入的充电桶。  此外，添加差分低通 RC 滤波器有助于降低 负载噪声和/或周期性负载瞬变的总体输出噪声。 请参阅下面数据表中的突出显示部分。

如果信号链可以接受设备的最佳带宽，我强烈建议它们放置一个最大允许带宽的输入滤波器，以衰减所有噪音，同时保持输入开关稳定。 请注意噪音数据的差异。 然后添加一个输出滤波器(同时具有最大允许 BW)。 考虑 INA190输出引脚处的有源运算放大器滤波电路，因为这也有助于驱动 需要低阻抗源和大 BW 的 ADC。

希望这能有所帮助。

最佳

彼得

赵文，您好！

即使是轨对轨运算放大器，其输出也不能一直降至0V。 OPA320将使其线性操作范围保持在负电源轨的输出电压接近100mV。 请参阅 OPA320数据表第8页上的“开路电压增益”规范。 这就是该电路中产生100mV 偏移电压的原因。

此外，以下电路可能会出现信号电压完全降至0V 的问题。 但是，如果这不是问题，您可以通过一个小的负电源电压为 OPA320的负电源轨供电，例如来自 LM7705的负电源电压。 或者，您可以采用数据表图44中所示的解决方案。 在这些情况下，将 OPA320的+输入连接到0V。

凯  

赵文，

因此，35kHz 输入和输出滤波器的 pk-pk 噪声仍然是30mV？ 这太高了。 我计算出的数值接近3mV 峰值。 要确保测量任何放大器的真正工作噪音，请确保执行以下操作：

1.确保放大器输出在其线性区域运行(当输出处于线性区域时性能最佳，因此>~20mV)。 这可以 通过添加偏差/参考电压来实现。 对于 CSA INA190，这意味着对参考引脚施加~100mV 的小电压。 这样，当负载电流= 0时，设备始终处于工作区域。 对于运算放大器 OPA320，Kai 在其电路中使用一个电阻器分压器切断单电源电压。

这样做将确保输出永不饱和，从而避免恢复延迟，从而使任何放大器都能快速运行并提高性能。

使用低阻抗电压源作为参考总是更好，但电阻器分压器仍可用于 INA190，但我建议至少在参考引脚处使用去耦电容器，以帮助降低电阻器的热噪音。

2.确保您的去耦电容尽可能靠近电源引脚。

3.使用 输入 滤波器，特别是用于 INA190。 如果 二极管电压有噪音，共模滤波器也会很有帮助。

4.确保良好的接地布局；所有接地节点都是公用的，并与低阻抗线迹/电缆相连。 这也包括示波器的接地。

5.尝试测量示波器的噪声层并进行探头以了解硬件的噪声限制是什么。

关于使用运算放大器互阻抗电路来实现高带宽，下面是一个文件，其中显示了实现这一步的步骤。 请注意，如果您希望 Vout 在无负载条件下降至0mV，则需要在 V 针脚处提供负极电源电压，如 Kai 所述。 请注意，这也可能与 INA190有关，但总差分电源电压(Vs - GND)仍需要 <6V 。 使用 INA190的主要优点是 IQ 低，直流精度高，CSA 之间的高输入阻抗，并且能够测量高达 42V 的总线电压电流 ，而不受单端电源电压的影响。 启用引脚也很好，因为如果您最终使用 Vs =+2.5V 和 V_GND =-2.5V (参考= 0V)等双电源为 INA190供电，它可以简化电源排序。

https://www.ti.com/lit/an/sboa220a/sboa220a.pdf

以下是所有互阻抗产品组合：

https://www.ti.com/amplifier-circuit/special-function/transimpedance/overview.html?keyMatch=PHOTODIODE%20TRANSIMPEDANCE%20AMPLIFIER

希望这能有所帮助。

最佳

彼得