[参考译文] 仪表放大器、用于测量1nA 至1mA 范围内的电流。

艺术、

在此范围内、您需要考虑的最大影响因素之一是器件的输入偏置电流。 这通常会排除电流感应放大器、因为这些器件需要稍高的输入偏置电流来为其前端供电、从而使其能够逃避输入共模电压限制。 由于输入偏置电流将流入器件的输入引脚、流入 IN-引脚的电流也会流经分流器、因此为了进行精确测量、该电流需要小于受测电流。 实际上、这意味着您需要找到一个器件、该器件在皮安到毫安区域表现出输入偏置电流、以便在此下限进行精确测量。 我们产品系列中具有最小输入偏置电流的电流感应放大器是 INA190、但即使该放大器在最坏的情况下也表现出3nA 的 Ib、这将导致在尝试测量1nA 时、在考虑任何其他形式的误差之前产生~300%的测量误差。  

我将在我们的精密放大器团队中进行环路、因为该电流水平通常由仪表放大器或跨阻放大器来实现。 我相信他们将能够为您提供进一步的帮助。  

感谢您关注这个团注！

是的、请将任何其他输入或器件建议转发给精密放大器团队。

此致、

艺术

尊敬的 Art：

请看一下 Marek 的以下主题。 我认为从1nA 到1mA 的最佳电流感应解决方案是将 TIA 用于该应用。  

使用 仪表放大器可以使用100Ω Ω 分流电阻器来感测电流范围、但在处理1nA 范围低电流时、误差会很高。 此外、许多低 IB 仪表放大器的 Vos 较高。 因此、您可能必须处理距离之间的电流校准。

使用 TIA 技术、您不必处理该问题。   

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1034863/ina111-picoamp-current-measurement-using-instrumentation-operational-amplifier/3828666?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=marek%2520lis#3828666

如果您有其他问题、请告知我们。 如果您能够在系统中提供可用的电源电压、我们可以建议使用 TIA 电路。  

最棒的

Raymond  

您好 Raymond、

非常感谢您的参与。 我会与客户讨论这一点。 他已将 要求从 1nA 更改为1mA、将 1uA 更改为1mA 电流范围。

他自己做了一项研究、下面是他的反馈。

我选择 INA821。 当 Rg = 12350 Ω 时、Rshun= 1000 Ω。 Vs =+-15V。 因此增益为5。

案例1：
在本例中、我使用的是 LTSPICE、允许1uA 通过 Rshunt、INA821输入端的差分电压为1mV、增益5输出端的差分电压为5mV。

案例2：
在本例中、最大电流为1000uA。 我预计 Rshunt 上的压降为1V、这基本上是 INA821的输入电压、而增益5输出为5V。

部分的其余部分、我将使用24位 ADC 来实现它。

那么、你怎么看？ 这是否起作用？

所附为他的电路图。

谢谢、此致、

艺术

尊敬的 Art：

这是否起作用？

您的解决方案将起作用、但低端会出现轻微的失调电压问题、除非微小失调电压是可接受的、或者可以通过两点校准或校正进行校准(由于1mA 的低差分输入电压、Vout 的%ERROR 将更大)。  

根据情况1：

e2e.ti.com/.../INA821-E2E-Case1-10022021.TSC

根据情况2：由于输出电压较大、Vout 的%error 不是问题。  

e2e.ti.com/.../INA821-E2E-Case2-10022021.TSC

这是 INA821中的 Voffset 规格、指定为 RTI。 要计算 RTO (请参阅输出)，在本例中，您需要将总 Voffset*增益或5V/V 相乘。  

如果我们在您的应用中将测量的电流源从1uA 扫描到1mA、则输出线性关系为：

封闭是扫描的仿真、其中输入电流是从1uA 扫描到1mA 的电流、并绘制了 INA821的 Vout 图。  

e2e.ti.com/.../INA821-1uA-to-1mA-sweep-10022021.TSC

如果您有其他问题、请告知我们。  

最棒的

Raymond