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[参考译文] INA331:输出上的参考电压或偏移电压异常

Guru**** 655270 points
Other Parts Discussed in Thread: INA331
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/1090775/ina331-vref-or-offset-voltage-anomalies-on-the-output

部件号:INA331

您好,TI支持团队:

我下载了INA331 Example PSpice项目,并做了一些修改,以更符合我的应用(电源感应电阻器上的电流消耗监控)。  

在下面电路的配置中,如果我完全拆下记录的电阻器或将电阻降低到足够低的水平,输出上将出现大约700mV的直流电压。 偏移似乎也成为输出饱和的最小值,因此我实际上不能低于棒球场700mV值。 我猜这是一些二极管开启了,但我不确定。

通过添加值不是太高或太低(1400欧姆似乎是一个最佳点)的记录电阻器,我可以消除700mV直流偏移,并在输出上实现约40mV直流偏移(对我的应用来说很好)。  

这是预期行为,我对电阻器所做的事情是否可以接受,或者您是否有其他建议?

顺便说一下,如果我拆下电阻器,并更换为约29mV的电压源,则可以获得类似的结果... 如果我将其短接至GND或添加的直流电压过低(.01V或更低),则输出上会出现类似的700mV偏移/饱和限值。 如果在VREF上使用略负电压,则输出将饱和至V+导轨。 电压过高,VREF似乎会按预期添加直流偏移。

谢谢!

Donald Weaver

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    您好,Donald:

    感谢您的帖子,我可以为您提供帮助。 您似乎遇到了一个非线性问题。  

    我在以下条件下构建了您的电路,并能够复制您看到的700mV偏移:

    • 电源:5V单电源
    • 参考:0V
    • 共模电压(VCM):中电2.5V
    • 差分电压(Vd):0V
    • 增益:122.5 V/V

    我打算看到输出电压= Vd *增益+参考电压= 0V。 但是,在单电源上,INA331无法一直摆动到0V。 此INA被认为是轨对轨输出,但没有放大器真正摆动到输出上的负轨,此INA可从任一电源轨获得接近25mV (典型值)的电压。  

    您将需要添加一个较小的参考电压(如您所做的那样),以查看正确的输出和线性操作。

    我们有一个称为模拟工程师计算器的计算器。 此计算器内有另一个名为INA VCM v VOUT的计算器。 在此工具中,您可以选择INA331,输入您的设计规格,如电源,增益,参考电压和VCM,该工具将输出线性设计的线性范围

    在此示例中,我选择了5V单电源,122.5 V/V增益,2.5V参考和2.5V VCM。 此设置允许的差分电压范围为-20mV到10.6mV。 预期和允许的输出摆幅为0.025V至3.8V:

    您可以在此处下载模拟工程师计算器: https://www.ti.com/tool/ANALOGUE-ENGINEER-CALC 

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    您好,Tamara,  

    感谢您的回复和帮助。

    我已经按照您的建议下载了模拟工程师计算器。 计算器指示Vref =0产生的输出最小电压为.613V。 参考电压=.03V时,输出电压最小值为.025V。  

    如果我正在为我的输出寻找0V (或接近0V)偏移电压,那么我是否应该像以前那样使用电阻器,使用运算放大器作为缓冲器,就像零件的数据表建议的那样,为我的应用选择不同的零件, 或者,您是否有其他建议有助于实现接近0V的最小输出电压? 我的最大输出电压只需达到3.3V。 我可以看看其他处理ADC共模电压的方法,但这种方法不太可取。

    谢谢!

    Donald Weaver

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    您好,Donald:

    我很高兴您下载了该工具,发现它对快速分析您的电路非常有用!

    我建议不要使用电阻器,因为此电阻会与增益电阻器结合,并会大大降低INA的CMRR性能。 我建议使用数据表推荐的运算放大器缓冲器。 您也可以考虑负电源。

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    您好,Tamara,

    是的,这是一个有用的工具,具有我喜欢的其他功能。 我会把它添加到我的免费和有用的计算器中。

    正如您所提到的,我对性能下降感到担忧。 我将考虑几个选项,看看哪些选项最适合我的用例。 我想我们现在可以认为这个问题已经解决了。  

    谢谢!

    Donald Weaver