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[参考译文] INA819：ina819

admin
Guru**** 1810550 points
Other Parts Discussed in Thread: INA819, OPA191, INA826
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/1081194/ina819-ina819

部件号：INA819
《线程》中讨论的其他部件： OPA191， INA826

您好，  

使用 INA819作为增益=6.9的放大器时，需要您的帮助来理解和修复意外结果

运算放大器的功率为单路5伏直流和接地  

它看起来很简单，但不起作用

未组装 C81，C78，C79。

输出将发送到 TI 的 ADS7828E 模数 转换器

设计的目的是测量4至24 mA 直流电流  

参考针脚电压由 OPA191驱动2.5伏

我在输入时施加+/- 0.4伏电压，预期输出时会看到+5伏或0伏电压(取决于极性)

放大器开始感应仅高于+/-1.1伏的输入电压(在支脚1.4之间测量)

只有当输入电压 约 为+/-2伏直流电时，输出才会相应地达到5/0伏  

我不知道如何解决这个问题

请你提出建议

此致

赞法尼亚

赞法尼亚

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    TI__Guru**** 1810550 points
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    赞 法尼亚，您好！

    电路有几个问题。  

    1.如果差分输入为 ±0.4V 且 VCM 靠近接地，则必须使用配置中的双极电源电压。 如果您将5V 直流用作单电源，则输入 VCM 必须配置在接地上方；VCM 在5V 直流或 VCM = 2.5VDC 的中等电源上进行优化。 请在电路中指定您的 VCM 模式电压。  

    随附的是模拟工程师的计算器，用于检查给定 VCM 与 Vout 条件下差分输入的线性。  

    https://www.ti.com/tool/ANALOGUE-ENGINEER-CALC

    2. 我们可以实施差动和共模滤波器，而不是使用铁氧体磁珠来衰减更高的频率(>10MHz)，如输入所示。 仪器放大器(IA)的输入需要平衡，并且应匹配阻抗。 否则，共模噪音可能会变成差分信号，这不是设计兴趣的一部分。   铁氧体磁珠不精确阻抗，其容差可高达+/-25%。

    差分电容器应使用 NP0/CG0类型，或者您可以使用 X2Y 电容器，您可以从 mouser.com 购买该电容器。 但是，您可以在 INA819 IA 的电源导轨上放置铁氧体磁珠。  

    关于差分和共模 LPF 滤波器计算，请参见下面的附加图像。 您可以在下面的链接中找到第3.2.1节中的参考。  

    https://www.ti.com/lit/ug/sbou115c/sbou115c.pdf?ts=1646145708887

    https://www.mouser.com/datasheet/2/611/x2y_filter_and_decoupling_capacitors-1771721.pdf

    3. IAS 或放大器不想直接驱动电容负载，这将在反馈环路中引入极并造成不稳定。 请移除 C81。 您可以在 INA819之后放置一个低通滤波器。   

    随附的示意图与您所拥有的原理图相似。 由于我没有所有的设计要求，请将此模拟视为一个示例。  

    e2e.ti.com/.../INA189-E2E-03012022.TSC

    BTW，ADS7828E 是 SAR ADC，请咨询我们的 ADC 支持团队。 您必须实施 抗锯齿+电荷桶滤波器才能优化输入滤波器。 如果系统噪音是一个问题，您可能需要执行噪音分析或计算以优化设置。   

    如果您还有其他问题，请告诉我们。  

    最佳

    雷蒙德

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    TI__Guru**** 1810550 points
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    雷蒙德您好，

    非常感谢 您的回答，  

    VCM 精确为2.5伏， 并连接至 INA819的参考输入

    电容器未组装，因此不会产生影响

    主要问题是，ina819输出在+/-1.1伏直流电压达到输入电压时没有反应

    铁氧体不会阻止输出

    噪音还不是问题，问题在于没有任何增益

    此致

    赞法尼亚   

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    TI__Guru**** 1810550 points
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    TI__Guru**** 1810550 points
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    赞法尼亚，您好！

    以下 VCM 与 Vout 的比较接近您当前的 IA 设置。 圆圈中的橙色数字以最小值显示，最大差分输入不应超过 2.5V 顶部的±0.35V。 输入信号的低端应约为2.5-0.35 = 2.15V；输入信号的高端应约为2.35V。 因此，2.15V 至2.35V 之间的输入是仪器放大器的范围，Vout 将与输入保持线性关系。  

    您提到：“主要问题是 ina819输出在+/-1.1伏直流电压之前对输入电压无响应”

    如果我正确理解了您的陈述，则您的输入超出了配置所需的 INA819输入范围，这将不会是线性的。 如果 INA819响应输入，这并不意味着 Vout 将处于线性关系中。  

    如果您在 INA819的输入端应用了+/-1.1V，这意味着您的 VCM 的中心电压不是2.5VDC。 请在“最大和最小要求”中与模拟工程师计算器核对 VIN-和 VIN+的上方和下方。  

    根据您最新的示意图，我看不到 VIN+和 VIN-节点具有共模 VCM = 2.5VDC。 您能告诉我 P1的 VCM 和 J5节点的 N1是什么？ 它是某种传感器或飞石桥。  

    最佳

    雷蒙德

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    TI__Guru**** 1810550 points
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    赞法尼亚，您好！

    您的 INA819需要至少-2V 的负电源电压：

    e2e.ti.com/.../tsfania_5F00_ina819.TSC

    凯

  • 0
    TI__Guru**** 1810550 points
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    尊敬的凯和雷蒙德：

    非常感谢您的好建议。

    我的问题已通过连接负极电源得到解决。

    现在它可以按预期工作

    问题始于数据表中的声明，即 INA819与单个 PS 配合使用。

    单个 PS ...方式的限制没有警告？

    我必须提出新的问题，因为这会增加负面的 PS。

    作为主链，OPAMP 输出将通过单个5伏电源进入 S2D

    是否需要在 A2D 输入处添加保护以防止可能出现的负电压？

    此致

    赞法尼亚

       

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    TI__Guru**** 1810550 points
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    赞法尼亚，您好！  

    是否需要在 A2D 输入处添加保护以防止可能出现的负电压？

    我确信，您需要在 SAR ADC 前添加反走样滤波器和反冲桶滤波器。 如果 INA819可能因事故和/或输入处的传感器连接错误而导致负输出，则您可以使用单电源轨运算放大器来设计滤波器，并将输出夹紧到 GND。 请向 ADC 支持团队咨询这些设计要求。  

    最佳

    雷蒙德  

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    赞法尼亚，您好！

    [引用 userid="491021" url="~/support/emplers-group/emplers/f/emplers-forume/1081194/ina819-ina819/4003142#4003142"]问题始于数据表中声明 INA819与单个 PS 配合使用。

    是的，如果您将一个负载单元桥或类似电路连接到 INA819的输入端，从而提供通用模式输入电压，并绕过中间电源。 但是，在您的情况下，共模输入电压为零，并且没有单个设备放大器可以处理这种情况。

    当共模输入电压为零时，如果没有负电源电压，您不应该工作的另一个原因。 您使用仪表放大器是因为当信号被共模噪声叠加时，您希望从仪表放大器的共模抑制中获益。 对吗？ 但是，由于负电源电压为零伏，公共模式输入信号也为零伏，因此对于到达 INA819输入的任何公共模式噪声，根本没有任何余量。 因此，您不会从任何常见模式拒绝中获益。

    好的，您需要增加-2V 的负电源电压，使 INA819完全正常工作，您需要增加一些额外的负电源电压，以增加抑制共模噪声的空间。 因此，当您选择-5V 的负电源电压时，例如，INA819可能会逃逸一个大约+/-3V 的共模噪声。

    这将引导我回答下一个问题：您是否需要这种通用模式拒绝？ 还是可以将15R 分流器的下端直接连接到信号接地？ 在这种情况下，一个简单的 OPAMP 电路将会起作用。 如果不是，如果您需要一些通用模式抑制，并且需要使用仪器放大器，则需要添加一个额外的整流器级，以消除信号对 ADC 的任何负电压。

    凯  

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    TI__Guru**** 1810550 points
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    尊敬的凯：

    非常感谢您的出色支持

    我认为 INA826可以解决这个问题，但现在我知道，即使这样，也需要负 PS。

    我将添加5伏负极电源

    肖特基二极管将负信号卡入到接地，并保护 ADC

    再次感谢

    祝你一切顺利  

    此致

    赞法尼亚