大家好、
你好。
我看到 THS4631DGNEVM 是一款跨阻放大器、可用作光学传感器的前端放大器。 但是、我们的客户正在考虑将其用于 测量通过切割磁场产生的直流电势。 使用此 EVM 是否可以做到这一点？
它们有 一个长约1英里(2.43千欧)的 AWG 36磁性导线线圈、并希望执行此直流测量。
提前感谢！
艺术
您好、Darden、
我会尝试使用该电路：
e2e.ti.com/.../darden_5F00_opa2182.TSC
Kai
您好、Darden、
有关该电路的一些注释：
1. R9、L1和 C7是传感器的等效电路。 C7是估计值、因为电路的带宽较低、因此实际值不重要。
R1和 C1形成无源低通滤波器。 在第一级运算放大器的输入端始终是一个好主意。 R1 (和 R3)约为 R9的十分之一、因此其额外的电阻器噪声不会发挥任何相关作用。
3、两个运算放大器级的增益均为101、总共约为10、000。
4.您会在电路中看到很多低通滤波、例如 C2、C3、C4、... 其理念是大幅降低50Hz 和60Hz 技术频率下的增益、因为即使是来自电源变压器或其他变压器的最低60Hz 交流电也会破坏测量结果。
5、显示的运算放大器没有电源滤波。 我100µF 在 OPAMP 的每个电源引脚上使用一个由100R 和 μ F/16V 铝电解电容器组成的 RC 滤波器、并联100...470n X7R。 这不仅有助于降低 HF 噪声、而且有利于电源电压定序。
6.为避免接地回路发生危险，我会为电路提供两节9V 电池。
7.此电路中只能使用性能最高的组件。 请勿使用厚膜电阻器或碳膜。 仅使用最高精度的薄膜电阻器。 我将采用温度系数为25ppm/K 的0.1%电阻器。 然后、您可以确保电阻器中使用了正确的薄膜材料。
由于所涉及的信号电压极低、因此此处的散热问题不存在。 话虽如此、我不会采用所有过小的电阻器。 0805适用。
由于"微音器"效应、电容器在这里尤为重要。 电容器在触碰或扭曲时会产生电压。 当放大 μ µV 信号时、该微音器效应将是一种灾难。 根据经验、电容器的介电数量越高、微音器效应就越高。 因此、在信号路径中、必须省略 X7R 陶瓷电容器。 NP0还可以，但在 NP0很难找到4µ7
我会像这样拿聚酯薄膜盖：
电解电容器会由于其特殊的电介质材料而产生闪烁噪声、因此也应避免在此处的信号路径中使用。
一些附加提示：
a.焊点会形成许多 µV μ C/K 的不需要的热电偶 通常、电压会背对背串联并相互抵消。 但是、当焊点被带到不同的温度时、不需要的热电偶电压会破坏您的测量。 因此、我会使用大型铝外壳、从而使整个电子产品实现均匀的热化。
b.不要将任何显示铁磁力的金属罩用于外壳和护罩。 它们可以极大地放大外来磁场和不需要的磁场。 它们只需进行保护、而是将外来磁场传输到您不想拥有它们的位置。 只能使用铝和铜。 优于未合金软铝、而不是耐铝。
C.整个电路必须刚性和刚性。 没有电缆、现在应该允许电线移动。 这对于传感器电缆尤其重要。 电缆移动会通过改变电缆电容以及由于屏蔽层在绝缘材料上的摩擦运动而导致噪声。
D.您需要将传感器本身放在屏蔽层(法拉第笼)内。 薄铝箔(与厨房箔一样薄)可提供适当的静电屏蔽、而不会对应用直流频率范围内的磁场造成太大的阻尼。 (我用厨房箔屏蔽了我的 Stratocaster，在这里不能抑制较高频率:-))
Kai
您好、Darden、
0204封装的电阻器的电压。 电源滤波组件应如下所示：
为了给所有组件提供更多空间、我将采用两个 OPA2182、并且每个仅使用一半。 将未使用的运算放大器连接为电压跟随器(+输入到信号接地、-输入到 OPAMP 输出)。
OPA2182允许输入电压低至负电源电压、是的、甚至比负电源电压低0.1V。 因此、似乎可以为 OPA2182单电源供电。 遗憾的是、OPA2182的输出电压不能变为负值。 在单电源电路中在中间电源产生辅助信号接地的常见技巧将在这里不起作用、因为即使使用复杂的滤波、最低电源噪声也将直接注入信号路径、并将破坏您的测量。
因此、此处仅应使用双极电源电压供电。 然后、该电路可以从 OPA2182的极适当电源电压抑制中获益、并且不会将电源噪声直接耦合到信号路径中。
可以通过稳压器为电路供电、但这很关键。 它将在第二步中执行它。 首先、我要让电路使用电池运行。
Kai
您好、Darden、
没有简单的答案。 它取决于您的屏蔽方式以及屏蔽层连接到信号接地的位置。 我们应该考虑到我们正在处理 µV 信号:-)
我将使用此屏蔽方案：
您可以看到三个屏蔽层、一个屏蔽层(粉色)覆盖第一放大器级(包括传感器)的组件、另一个屏蔽层(蓝色)覆盖第二放大器级的组件、最后还有一个屏蔽层(红色)覆盖整个电路、包括两个单独的屏蔽层。 查看三个屏蔽层到底连接到各个信号接地的位置。 请注意、三个护罩不应相互接触。
我会创建两个不同的本地信号接地、一个粉色接地端和一个蓝色接地端。 第一放大器级(包括传感器)的所有组件、或者换句话说、粉色屏蔽层覆盖的所有组件都应连接到粉色信号接地和第二放大器级的所有组件(即蓝色屏蔽层覆盖的所有组件) 应连接到蓝色信号接地端。
由于信号频率带宽非常低、粉色和蓝色屏蔽层不一定需要形成100%完全闭合的外壳、前提是您的应用(手机等)中没有强 HF 辐射。 有些金属片可能就足够了。 但不允许它们通过将它们连接到不同位置的信号接地来形成环路区域。 星点信号使用粉色信号接地星点和蓝色信号接地星点在这里是最佳选择。 这就是我所说的"本地信号接地"。
50R SMA 连接器可以连接到红色屏蔽层、右侧是红色信号接地端。 这有助于使用电缆屏蔽层作为红色法拉第笼的延伸、这是防止手机辐射的最佳方法。
Kai
