Other Parts Discussed in Thread: INA214
我们使用INA214来测量激光的电流平均值(如图所示)，已有几年时间。 电流为25kHz方波。
-一切正常，除了INA214输出出现奇怪的振荡，输入端不存在。
振荡频率从大约10kHz降至直流，具体取决于温度。
-振荡仅在每5个PCB中发生。
-振荡将 测得电流的标准偏差提高三倍。
-在IN+和IN-之间的10uF电容器可将振荡降低10倍。
我的问题是，如何在运算放大器中创建振荡，是否有办法在不更改布局的情况下将其删除？
谢谢你Kai，
-振荡频率在大约29°C时降至直流 在28°C和30°C以上时，摆动超过1kHz，不严重。
- 激光驱动器使用 激光的监视器二极管设置电流， 然后激光驱动器将信号调制为25kHz。 D1是激光。
-黄色和绿色迹线是INA214输入，蓝色迹线是计算得出的差值电压。
我们观察到ADC信号在29°C时的低频(<160Hz)振荡 在其他温度下，可以在LP过滤器之前观察到振荡(因为频率较高)。
-激光具有100uF和100nF电容器以及INA214 A 100nF电容器。 我尝试用额外的铁氧体磁珠分离INA214耗材，但这没有帮助。
谢谢Peter，
-在29°C时，振荡频率低于160Hz，并在ADC输入和INA214输出处观察到。 在28°C和30°C以上时，振荡频率较高，仅在INA214输出处观察到(由于LP滤波器)。 (请参阅我对Kai的回答)
-我尝试在REF引脚上进行500mV偏移(使用无缓冲电阻分压器)。 这没有什么帮助。
-我尝试在INA214输出端下拉10k欧姆，但没有帮助。
我在没有ADC和LP滤波器的情况下进行了测量。 这没有什么帮助。
我仍然不明白为什么会发生振荡，只有输入电容器有助于减少振荡。
作为附加信息：
-如果激光电流是直流电而不是25kHz方波，则振荡将完全消失。
- 我的ADC信号(黄色迹线)测量值为27°C (在LP过滤器之后不会观察到振荡，因为其频率较高)：
在29°C下低频振荡时的相同测量值：
您好，Simon：
根据数据表，INA214的带宽仅为30kHz。 但您的输入信号是一个25kHz方波，带有陡峭的边缘，包含非常高的谐波。 因此，您可以动态地使INA214过载：
e2e.ti.com/.../simon_5F00_ina214.TSC
INA214会偏离其线性操作范围，并开始非线性行为。 动态和静态饱和效应随时间的不同而不同，您在低通滤波后的输出中所看到的只是一个平均电压，其波动看起来像低频率的振荡。 您观察到的这种振荡只是非线性操作的伪影。
我认为您需要使用更快的电流感应放大器。
Kai
非常感谢Kai和Peter，感谢你们的帮助！
没错，Kai，INA214的频率太高。 我很惊讶，更高的频率并不是简单地从INA214中衰减。 也许这实际上是一个问题。
图6：此图显示INA214输出信号，绿色迹线INA214输出， 黄色迹线低通滤波INA214输出
彼得：
-电源电压为5V，峰值电流约为20mA-22mA。
—在我先前回答的两张图片(27°C和29°C的图片)中，黄色轨迹是低通滤波 INA214输出 ，绿色轨迹是INA214输出(绿色轨迹不是很有用，因为我缩小了)。 黄色轨迹在示波器屏幕上有一个DC偏移，我用它来进一步放大。 遗憾的是，您无法在此示波器图片中比较黄色和绿色迹线的DC值。 两个DC值 实际上是相同的。 回答了您的问题？
-是的，测量值有意义，我们 测量11mA平均电流，约 为22mA峰值电流。
-绿色通道是INA214的输出。 振荡频率从10kHz变为直流，具体取决于温度。
-根据我的感觉，输入电压没有噪音。 是的，在我对Kai的回答的第一张图片中，绿色和黄色轨迹是与设备GND相关的INA214 IN+和IN-输入。
我进行了另一项测试，在印刷电路板上更换了INA214，通过另一个INA214产生了振荡问题，振荡消失了。 所以我认为INA214与振荡有一定关系。
目前我认为 振荡可能来自INA214输入信号(25kHz方波)的调制和INA214中的一些开关电路。 INA214是否具有开关电容器/斩波器电路？
此致，
西蒙
你好，Simon，
是的，有一些切块电路，但我不确定这是否是问题所在。 设备的输出似乎摆动得非常接近地面，所以我总是担心输出接地饱和。
但我相信您的看法是正确的，这一切都与设备的开机有关。 我现在认为这是AC CMRR的问题。 由于您的第一个示波器是输入电压，我可以看到450mV方波输入共模信号。 VCM中的这些快速边缘对设备CMRR的压力更大，因为能量含量更高。 CMRR可能会随着温度的变化而略微移动，因此在某个时间随着温度的变化显示为振荡/振铃。
可以尝试在设备上放置输入过滤器，如下所示。 这可能有助于降低AC CMRR的影响。 Ω 100 k Ω 输入电阻器(Rs)。 对于差分输入盖(CF)，选择不会严重影响测量的最大可能值。 使共模大写(CCM)= Cdiff/10。
最佳，
彼得
