大家好、
你好。
我们的客户正在尝试寻找一款可测量1nA 至1mA 电流范围的仪表放大器。 他正在尝试做的是:"我有一个 TO-247器件、我要在该器件上施加20V 的电源、并使用仪器放大器后跟 ADC 和 aurdino 来测量泄漏电流。"
有什么建议吗? 电流感应放大器是否比仪表放大器更合适? 在选择在此范围内进行测量的放大器时、应注意哪些参数(例如极低的输入偏置电流和低初始输入偏移)?
谢谢、此致、
艺术
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大家好、
你好。
我们的客户正在尝试寻找一款可测量1nA 至1mA 电流范围的仪表放大器。 他正在尝试做的是:"我有一个 TO-247器件、我要在该器件上施加20V 的电源、并使用仪器放大器后跟 ADC 和 aurdino 来测量泄漏电流。"
有什么建议吗? 电流感应放大器是否比仪表放大器更合适? 在选择在此范围内进行测量的放大器时、应注意哪些参数(例如极低的输入偏置电流和低初始输入偏移)?
谢谢、此致、
艺术
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。
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。
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