[参考译文] PGA281：输入偏置特性

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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/896547/pga281-input-bias-characteristics

器件型号：PGA281

如果我的输入分压器在高侧由一个1Meg 电阻器和在低侧由一个5.49K 电阻器组成、那么我的衰减器因数将为0.005460、从而为 PGA281输入引脚提供5.46K 的输入阻抗。轻松实现150V 的峰值范围。要获得5V 电压范围、则需要 x176的全增益。在该增益下、我认为1nA 的输入偏置电流在输入端仅为5.4uV。乘以176、然后将其计算在5V 范围内、我认为我的误差仅为可接受范围(5V)的0.02%。您是否同意5.46K 输入阻抗正常？
如果更改了上述 SE 输入、而不是将负 PGA281引脚短接至隔离式公共端、那么将该引脚连接至具有~5.5k 电阻器的隔离式公共端而不是直接连接至隔离式公共端是否会有所改进？这是否有助于消除偏置电流导致的一些误差和/或漂移？

5 年多前

0 admin 5 年多前

TI__Guru**** 2390735 points

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您好、Greg、

我相信您提到的1-MOhm 和5.46kOhm 之间的分压器将为您提供1/184或0.00543V/V 的衰减系数无论增益设置如何、PGA281的输入偏置大约为0.8nA、将在1MOhm 电阻上流动、并产生大约~1mV 的误差。

如果您使用两个匹配的分压器、一个用于正输入端子(INP)、其中5.46k Ω 电阻器连接到 PGA281 GND、在负输入端(INN)上使用第二个匹配的分压器、将5.46kOhm 电阻器连接到 GND、只要分压器上有良好的匹配、这将有助于消除大部分由输入偏置电流引起的误差。这假设分压器以 PGA281接地端为基准：

您能否提供 SE 输入和接地连接方案的图示或原理图？相对于 PGA281 VSP/VSN 电源、分压器如何接地？

谢谢、此致、

Luis

0 admin 5 年多前

TI__Guru**** 2390735 points

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您好、Greg、

我还应该提到、分压电阻器的精度和漂移不匹配会在结果上产生增益和增益漂移误差、这可能是主要的误差源。

谢谢、此致、

Luis

0 admin 5 年多前

TI__Guru**** 2390735 points

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您好、Luis、

您的接地原理图是正确的。分压器接地与 PGA281接地相同。

R2 (和 R4)将为5.49K、而不是5.46K。如果源为低阻抗/低电压(即短路)、R3和 R4将成为~ 5.46K 的并联等效器件。

现在、我想知道在不显著增加噪声或偏置电流漂移的情况下、R2的值可以提高多少。当然、这会假设使用紧密 TCR 分压电阻器、它们彼此相邻安装在电路板的同一侧。为了简化这种分析、Vin 在阻抗为零欧姆时可能为零伏。在本例中、INP 处的阻抗为5.46K、在35°C 的条件下、在12kHz 带宽上具有10nV/rtHz 的热噪声。例如、将该电阻值乘以因数3可实现大约 x64的较低增益设置、同时将热噪声(17nV/rtHz)保持在低于22nV/rtHz 的水平和特性。如果这是正确的分析、22nV 的百分比是合适的？如果不是、建议您在不增加总体噪声的情况下使用更高值的低侧电阻器吗？

谢谢、

Chris

0 admin 5 年多前

TI__Guru**** 2390735 points

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尊敬的 Chris：

正如您提到的、在执行噪声分析时、每个 PGA281输入上的等效噪声电阻将是每个分压器电阻器的并联组合、因此、噪声分析上的等效电阻将主要是较小的电阻。

PGA281有一个 TINA Spice 模型、用于对噪声进行建模、并可在您更改分压器的电阻时为您提供以 uVRMS 表示的 PGA281总输出噪声的快速估算。PGA281的电压噪声密度约为22nV/sqrt (Hz)、并且电流噪声很低。我怀疑在等效电阻远高于10千欧时、您不会开始看到显著的噪声增加。请参阅随附的仿真示例文件、您可以使用该文件、并根据所需的增益设置或分压电阻器值进行修改。

由于分压器已匹配、因此输入偏置电流不会导致较大误差。 PGA281的输入偏置失调电压/失配电流相对较小、典型值约为+/-0.9nA、最大值约为+/-2nA、因此、我相信您不会因输入偏置电流失配而看到明显的较大误差。

您还可以考虑在输入端放置一个差分电容器(低通滤波器)、以降低外部噪声。

e2e.ti.com/.../sbom817_5F00_forum_2D00_4_2D00_24_2D00_20.TSC

可以使用高精度、低温度系数匹配的电阻器精密分压器。通常、匹配的电阻分压器往往会因精度0.05%或更高而变得昂贵。 PGA281的典型增益误差大约为0.03%典型值(在温度和增益设置范围内保证小于0.15%最大值)。

谢谢、此致、

Luis

0 admin 5 年多前

TI__Guru**** 2390735 points

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谢谢 Luis！

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