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[参考译文] INA196:如数据表中所述的INA196设备的输入过滤器

Guru**** 2524460 points
Other Parts Discussed in Thread: INA196, INA126

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/767067/ina196-input-filter-for-ina196-device-as-described-in-datasheet

部件号:INA196
主题中讨论的其他部分: INA126

您好,

我正在使用INA196电流分流器来监控来自直流-直流转换器(48V至36V,IO =380mA)的信号,该转换器设置为430KHz。

我在数据表中看到红色,表示根据其带宽规格,该设备能够运行高达500kHz。

至于我的测量,我得到的是输入引脚Vin+(引脚4)和输入引脚Vin-(引脚5)与模拟输出电压3V (引脚1)之间的0.15V电压。 由于数据表中指定了20V/V电压,这似乎工作正常。 电阻分流器为390mOhm。

但是,根据数据表第16和17页中介绍的输入(低通)过滤器,此过滤器的实际用途是什么以及应如何设置?

我的意思是,如果我将其设置为2R的5.6欧姆和C的0.22uF (fc=64,6kHz),则输出电压(引脚1)仍为3V,约为。 这意味着指定的20V/V仍然是预期值,没有变化。

我是否以错误的方式设置了低通滤波器?


那么,此过滤器的实际用途是什么?如何使用它来改进我的设计? 或者根本没有必要使用它呢?

此致,

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    您好,Aaron,

    数据表中的带宽规格适用于正弦波。 如果您的输入信号是450kHz方波,则INA196可能不足以满足您的应用需求。 输入过滤似乎不能正常工作,这可能是这种情况的一种迹象。

    顺便说一下,您连接到INA196输出的是什么? 电容负载还会使INA196减慢速度。 请参见数据表的图1。

    Kai
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    您好,Aaron,

    根据数据表中的方程式(1),由5.6欧姆电阻器引起的误差与0.11 % 有关,比最高1 % 的固有增益误差小得多(参见数据表中的规格表)。 这是您无法判断滤波器是否对直流增益有任何负面影响的原因,它真的不应该。

    图25表示只要外部电阻保持在100欧姆以下(远远高于5.6欧姆),附加增益误差应可接受。 这意味着您完全按照数据表的建议设计了过滤器。

    当存在高频噪声时,输入滤波器是良好的;但是,如果没有此类噪声,则不必这样做。 但在这种情况下显然没有伤害。

    此致,Guang

    您好,Aaron,

    根据数据表中的方程式(1),由5.6欧姆电阻器引起的误差与0.11 % 有关,比最高1 % 的固有增益误差小得多(参见数据表中的规格表)。 这是您无法判断滤波器是否对直流增益有任何影响的原因,它真的不应该。

    图25表示只要外部电阻保持在100欧姆以下(远远高于5.6欧姆),附加增益误差应可接受。 这意味着您完全按照数据表的建议设计了过滤器。

    当存在高频噪声时,输入滤波器是良好的;但是,如果没有此类噪声,则不必这样做。 但在这种情况下显然没有伤害。

    此致,Guang

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    您好,Guang

    Aaron不仅添加了5R6滤波器电阻器,还添加了220n的滤波器盖,如数据表中的图25所示。 这提供了65kHz的角频率。 由于他的输入信号的频率为450kHz,因此他应该可以看到使用和不使用此滤波器时输出信号幅值的差异。 但他不...

    Kai
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    您好,Kai,

    是的,我知道输入过滤。 没有原理图, 我认为INA是在降压转换器LPF之后使用的,原因有几个-(1)滤波器角频率低于切换频率(2) Aaron执行的测试听起来像直流测试,(3)切换频率可能有点太快 即使没有滤清器,零件也是如此。

    您好,Aaron,请确认INA196的位置吗? 或者,您可以将原理图粘贴到此处。

    此致,Guang

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    感谢您分享这一信息,因为它提供了65kHz的角频率。 因为他的输入信号的频率为450kHz。
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    您好,

    首先,我要提前感谢大家对这个问题的关注。

    我一直在测试和研究这一切,我还不知道这种滤镜的真正原因。

    我附上所有原理图和示波器的捕获。 当然,我的测量值是直流电测试,现在我将INA196的Vo引脚处捕获的所有测量值附加给您。 有两个捕获,带或不带滤波器,当您可以检查它们时,我仍然得到相同的电平(3V3,近端)。

    因此,虽然我预期会看到滤波器的影响会影响振幅,但并没有像Kai所说的那样改变增益。 这在任何情况下都不会发生,唯一的区别是信号的波纹会因低通滤波器的影响(衰减)而减少。 您可以看到Vo引脚测量直流电压中频率切换的副本,两种情况下电平几乎相同。

    但是,这怎么可能呢? 为什么要使用此过滤器?

    要澄清整个原理图:

    信号是从直流-直流降压转换器感应的,用于照明应用的电流模式控制,正如我已经说过的那样,频率切换介于400kHz和450KHz之间。 由于使用了驱动程序,频率切换是位变量,但它的变化不超过我指定的范围。

    因此,我不认为INA196不能读取450KHz的频率切换。 测试结果后,我无法理解过滤器的使用。

    此致

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    您好,Aaron,

    如果通过分流器的电流具有大的直流元件和小的400kHz交流元件,这将是有意义的。 低通滤波只会影响交流组件,而不会影响直流组件。 因此,使用低通滤波器,您会看到直流输出信号保持不变,且交流脉动分量减少。

    流经分流器的直流电流组件和交流电流组件是什么?

    Kai
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    您好,Aaron,

    我同意Kai的观点。

    此外,您的问题“我真的需要这样一个过滤器吗?”的答案 取决于你想要测量什么。

    如果您要测量瞬时负载电流,则根本不需要滤波器,至少您不希望使用具有如此低角频率的滤波器。 另一方面,如果您对直流或平均负载电流感兴趣(这似乎是您想要的),那么使用这样的滤波器可以提高您的测量重复性。 但是,如果您的测量误差容差较高,那么具有良好的可重复性,那么积极的滤波对您来说并不重要。 在这种情况下,您可以完全排除它。

    此致,Guang

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    您好,

    我为您连接电流并联捕获,不带2RC滤波器。

    我同意您的观点,对于低通滤波器,由于衰减,我将减少信号的交流分量。 实际上,这是一个滤波器,我们处理的是交流(频率)信号,而不是连续或直流信号。 这是基本的,哈哈。

    由于我有一个降压转换器,输出电流是通过电感器的电流,正如德州在slva477b.pdf文档中建议的那样,输出波纹必须在20 % 和40 % 之间。 这一事实(我尝试实现)和所选的频率切换将减少最终纹波,这样我就不会遇到过大输出电流交流纹波的问题。 如果我错了,请纠正我。

    因此,正如您所看到的,交流组件不多,也不会产生任何影响,因为如果应用滤清器,则会按照您双方所说的那样减少滤清器。

    也许,当我处理在INA196的V+和V-引脚之间采样的PWM信号时(强制0.15V的压降,已检查),此滤波器之后的直流电压将会降低。

    至于滤波器的使用,正如广所说,它是用于直流或平均负载电流的,这就是为什么它有一个侵蚀性滤波器(fc =~65KHz)。

    我想我最后会把它保留在原理图中,考虑到之前评论的行,尽管我已经检查过,如果没有它,系统也可以正常工作。

    此致,

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    您好,Aaron,

    我不认为在INA126输入时使用一些筛选是一个坏主意。 只要输入信号带宽超过OPAMP的带宽,我就强烈支持输入过滤。 它不仅使OPAMP更好地工作,而且有助于符合CE标准! 当您仔细查看示波器图时,您会注意到一些具有极高转换率的令人厌恶的电压峰值。 因此,您的应用程序确实可以从一些输入低通滤波中获益。

    Kai

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    您好,Aaron,

    我很高兴您的设计符合您的预期,而且您对细节有了更深入的了解。 这是有趣和有益的部分。

    如果您没有其他问题,我们将关闭此问题。

    感谢Kai的意见。

    此致,Guang

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    感谢大家的关注。

    问题解决了!

    此致,
    Aarón。