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[参考译文] INA198:INA198非线性

Guru**** 2419530 points
Other Parts Discussed in Thread: INA198, INA180, INA293, INA290, INA240, INA190, INA186, INA196

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/899530/ina198-ina198-non-linearity

器件型号:INA198
主题中讨论的其他器件: INA180INA293INA290INA240INA190INA186INA196

您好 Javier、

在图3中、INA198器件输出的线性度存在问题。

      

Q1>测量的电流在分流放大器(INA198)中进行了测试。

      但是、当负载更改为5V 时、ADC 读取的 INA198的输出电压不是线性。

      由于100 ~ 50欧姆负载可变电阻值的波动、电流值很小

      50欧姆至5欧姆的电流值很大。

      是否有任何方法可以校正非线性?

此致、
Jame、Shin

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    Jame、您好!

    存在非线性、因为您在额定线性区域(Vsense > 20mV)之外运行器件。 当可变电阻器为3 Ω 时、最大 Vsense 仅为18.18mV 左右。 这会2.5Ω 一个5V/(3Ω Ω+Ω)= 0.909的负载、相当于18.182mV Vsense。

    为了解决此问题、有几个选项:

    使用更大的分流电阻器。

    使用具有较大线性输出区域的不同电流感应放大器、例如 INA240、INA190、INA186、INA290、INA293、 或 INA180。

    此致、

    Peter

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    您好、Peter、

    感谢您的回答。

    Q1>为什么您说 Vsense > 20mV?

          Vsense >20mV,这是否与非线性有关?

       顺便说一下、您是指数据表中图26中的 X 轴值吗?

          (VR 3 Ω+ R 2.5 Ω)、Vsense 为19mV。

    Q2>您说过“这相当于18.182mV Vsense。” 该理论的结果是什么?

          您可能会说、V_Rshunt = I * R、0.909A * 0.2欧姆= 181.82mV

    Q3>中198数据表中的 Vsense 范围如下所示。

          除非另有说明、否则所有规格在 TA = 25°C、VS = 12V、VIN += 12V 且 VSENSE = 100mV 时均适用。

          此外、Vsense:(典型值) 0.15V (最大值)(Vs-0.2)/增益、(12V-0.2)/100 = 0.118V 无法分析?

    Q4>上一帖子的图3。 方框图 Vsense 的作用范围是多少?

          TA = 25°C、VS = 5V、VIN += 5V、VSENSE =? (联合国知悉)

          使用此值更改 Vsense 值是否正确?

    Q5> Peter 说> 使用更大的分流电阻器。   

        请详细说明分流电阻器解决非线性问题的大小?

       我不明白你说了什么。

    i.e)对于1.5A 的最大电流和3.3V (ADC VREFP)的 ADC 最大电压、

        当 INA198的倍增因子为100时 、检测电阻器上的最大电压为3.3V/100或0.033V。  

      当最大电流为1.5A 时、最大电阻器为 R = V/I = 0.033/1.5 = 0.022 Ω。  ( 约 0.02 Ω)   

    Q6> PCB 设计已采用 INA198和 SOT23-5。

        您建议的器件、只有 INA293、SOT23-5引脚对引脚兼容。

        使用该器件是否会解决非线性问题?

    此致、
    Jame、Shin

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    嘿、Jame、

    问题1. 当 Vsense 大于20mV 时、器件将以线性方式运行。 这就是图26和规格所说的内容。 对于图26、X 轴为 Vsense、单位为 mV。

    问题2. 当可变电阻为 Ω Ω 时、总电阻负载为3+2.5 = 5.5Ω Ω。 这会5.5Ω 5V/μ A = 909mA 的负载电流。 根据欧姆定律,我计算出分流电压为 Vshunt = I*R shunt = 0.909A*k 0.02Ω Ω= 18.182mV。 您的原理图显示分流电阻器为0.02Ω Ω。 如果分流电阻器实际上不是、请更正我的错误。

    问题3. Vsense 范围实际上由增益误差的测试条件决定。 这表明、当 Vsense > 20mV 时、将实现额定增益误差和线性度。 这就是您的电流电路不准确或线性的原因:因为您的 Vsense < 20mV。

    问题4. 根据初始帖子中的初始原理图(“图3”),Vsense 的适当范围应为20mV 至(VS-0.2)/增益,相当于{20mV 至31mV}。

    问题5. 如果增加了分流电阻器,则根据欧姆定律,分流电压(Vsense)也会增加。 因此、如果 Vsense 大于20mV、则器件将线性运行。 但是、Vs=3.3V 的 INA198将不会适应您所需的动态范围。 如果您要测量50mA 至1.5A 的电流、则该范围为1.5/0.05 = 30:1。 Vs=3.3V 时、INA198的线性动态范围为31mV/20mV = 1.55:1。 由于此范围小于30:1、因此您必须选择一个不属于 INA19x 系列的不同器件。

    这是因为如果您更改为 INA196 (增益= 20V/V)、最大可能的线性动态范围将变为[(3.3V–0.2)/20]/20mV = 155mV/20mV = 7.75:1。 此范围仍小于您所需的30:1、因此不起作用。 因此、您将需要另一个器件。

    问题5. INA293具有较大的线性输出区域、因此可轻松解决您的非线性电路问题。

    希望这对您有所帮助。

    最棒的

    Peter

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    您好、Peter、

    感谢您给出的清晰答案。

    Q1> INA293是否有 INA198器件图26所示的线性和非线性图?

    Q2> INA298x3器件线性和非线性范围是否如下所示?        

            当 VS:+3.3V 时,

            线性度:GND + 50mV≤VOUT≤VS–200mV (  增益误差:(典型值)±0.02 %)

        非线性:GND≤VOUT≤50mV

    此致、
    Jame、Shin

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    Jame、您好!

    问题1. 我不确定您所指的是哪种图形、但 INA293数据表不需要它们。 增益误差和线性度是针对测试条件中的范围指定的。

    问题2. 增益误差和线性在一组全局和特定测试条件下指定。 最大值为0.15%时的增益误差测试条件为 VS = 5V、VCM = 48V、TA = 25°C、且(GND+50mV)<= Vout <={Vs-200mV)。

    增益误差将根据±10ppm/°C 最大增益误差漂移随温度变化

    非线性误差应与增益误差在相同的输出区域内、但仅在25°C 时

    改变 VS 或 VCM 不会显著改变增益或非线性误差。

    如果您想详细了解我们的产品、我建议您观看我们的培训视频。

    https://training.ti.com/ti-precision-labs-current-sense-amplifiers-reading-current-sense-amplifier-datasheets?context=1139747-1139745-1138708-1139729-1140508

    https://training.ti.com/ti-precision-labs-current-sense-amplifiers-gain-error?context=1139747-1139745-1138708-1139852-1140045

    此致、

    Peter