大家好,
我想与TI应用专家讨论我的应用要求。 我有一个传感器输出为电流形式。 电流在最大+/- 24 mA范围内,信号变化速率为1.0 KHz。 环境温度为60C至70C。 我要求的精度最大为+/- 10 nA。 传感器将位于距离电子电路10英寸的位置。 所选ADC的输出应在SPI中。 我对TI的整体产品感兴趣。 请在硬件设计方面帮助我。
非常感谢
Umer
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大家好,
我想与TI应用专家讨论我的应用要求。 我有一个传感器输出为电流形式。 电流在最大+/- 24 mA范围内,信号变化速率为1.0 KHz。 环境温度为60C至70C。 我要求的精度最大为+/- 10 nA。 传感器将位于距离电子电路10英寸的位置。 所选ADC的输出应在SPI中。 我对TI的整体产品感兴趣。 请在硬件设计方面帮助我。
非常感谢
Umer
您好,Umer,
这里有很多不同的事情要考虑,但我想我有一些信息可以帮助您开始。 首先,您需要将电流信号转换为尽可能高保真的电压。 您可以采取几种不同的方法:
1)您可以使用互阻抗放大器或配置为互阻抗放大器的运算放大器。 以下是光电二极管互阻抗放大器的TI设计,涵盖了如何设计本节的基本知识: 
2)您可以使用仪表放大器来使用传统的电流感应方法。 如果您不熟悉电流感应,则此系列可提供良好的基础: www.eetimes.com/document.asp
一旦传感器信号转换为电压,您可能仍需要调节信号。 此外,由于您需要高分辨率 Δ-Σ 转换器,因此您必须将单端信号转换为差分电压。 最简单的方法是使用全差动放大器(FDA)。 如果您不熟悉FDA,我们将提供一些TI精密实验室培训,介绍其功能,使用方法以及驱动转换器的注意事项。 您可以在此处找到这些演示文稿: 
如果您想了解有关驱动ADC以及如何设计以获得最佳准确性的更多信息,这些演示文稿将介绍我们为优化输入放大器而开发的一些技术。 尽管这些演示文稿讨论SAR转换器,但三角形- sigma的建模原理是相同的,工具仍然提供了有用的起点。 如果您要使用带有内部PGA或输入缓冲器的转换器,那么这将大大简化前端放大器的设计。
一旦您有了初步设计,请随时将其发布在此处,我可以查看并提供一些反馈,并帮助您了解一些详细信息。
您好,Zak,
首先,请允许我感谢你的帮助。 您提供的材料对于培养对主题材料的基本理解非常有帮助。
非常感谢!!!
但是,我又遇到了另一个问题。 我们的客户为传感器提供的有限数量的数据带来了另一个设计限制,这似乎超出了我的技术知识范围,需要您的专家意见。 传感器的输出电流参数如下:
输出电流:+/-10nA至+/-100mA。
电源电压:+/-15V。
然后,我们的设计目标变为:
参数:目标
----------------------------------
Vomin (±10nA) :±100mV
Vomax (±100mA) :±4.9V
传感器最大电流(ISMax) :±100mA
传感器最小电流(ISMin) :±10nA.
传感器供电电压 :±15V/500mA
CAN互阻抗放大器用于上述值。 目前我一直处于此范围内,因为我找不到任何解决方案来满足此电流限制(+/-10nA到+/-100mA)。 此外,放大器电路的输入电压也是一个限制因素,因为只有+/-15V可用。
在这方面,您的专家意见,我们将非常感谢您在产品建议和设计方面提供的任何帮助。
此致,
Umer
您好,Zak,
在我之前的邮件中,我向您提供了一些设计限制,但在阅读您的回复后,我意识到听起来好像我在寻找您的设计解决方案,但事实并非如此。
我向您咨询并向您提供这些设计限制的目的是因为我对您推荐的能够处理这些设计限制的TI产品(例如,变阻放大器,全差动放大器,全差动变阻放大器或电流感应放大器)感兴趣(放大器输入电流: +/-10nA至+/-100mA,电源电压:+/-15V)。
我意识到,在这些限制条件下进行设计是一项非常困难的任务,因此,我寻求专业人士的建议作为设计的起点。 如果我之前的邮件对此事不清楚,我深表歉意,但我希望您能做到这一点
为TI产品提供建议,这将是我的设计的正确起点。
此致
Umer