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[参考译文] INA138:如何在 LTSPICE 中仿真 INA138?

Guru**** 1823520 points
Other Parts Discussed in Thread: TINA-TI, LMP8602, LMP8601, INA138
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/954858/ina138-how-to-simulate-ina138-within-ltspice

器件型号:INA138
主题中讨论的其他器件:TINA-TILMP8602LMP8601

大家好、

我可以在 LTSPICE 中获取一些库文件来使用它吗?  

谢谢、
m

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    井号、如果您在这里向下钻取并单击圈出的行、它将打开 zip 文件、包括.lib 版本-它在 LTSpice 中工作或不工作的位置是下一个问题、  

    这里是该文件、如果您可以直接从这里导入、  

    e2e.ti.com/.../ina138.lib

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    谢谢 Michael、  

    我将尝试将.lib 文件包含在 LT Spice 中。  

    同时-我想限制引脚3和引脚4上的感应电压、因为外部电路可能允许较高的电流在 Rs 上下降高电压(在我的案例中为10...22R)。

    如果我使用 R1=R2=200...1KR 并正向使用二极管将电压限制为0.7V、INA 是否有问题?


    谢谢和 BR、
    Markus

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    标记、

    感谢您使用 E2E! Micheael 正确地说、这是 PSpice/LTSPICE 文件的位置。  

    如果您在导入到 LTSpice 中时遇到问题、我们还提供 TINA-TI、现在我们的全新 PSpice for TI 产品可帮助您在此处进行评估。

    关于您的问题、如果没有原理图、很难将您所说的内容可视化。 您能否发布显示您要推出的相关参考引用标识符的原理图?

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    大家好、

    感谢您的建议。 已将库文件集成到 LT SPICE 中。 感谢您对工具的建议。 从未看过它。 但通常我们在这里使用 LSPICE 或 PSpice、而我没有。  

    1) 这似乎原则上起作用。 当 V1为阳性时、我没有问题。 IF R1和 R2足够低:

    2) 当 R1、R2变得更高时、它不起作用。 似乎有一个巨大的电流流入 INA?! 该检测引脚处的输入阻抗是多少? 电阻非常高。 我有一种情况、即我的电压>=100V +与保护二极管一起需要限制二极管电流。 例如、在 KR 范围内、这使得无法正确感测 R1、R2上压降的原因...

    3) 当我使用负电压 Vor V1时、它不起作用。 我更改了感测引脚、即+Pin 比-Pin 更正、以便进行感测。 难道它也不应该工作吗?  

    要进行汇总:

    *流入 SENSE 引脚的电流消耗是否确实存在?

    *如果不使用二极管+ R1、R2、如何保护 SENSE 引脚免受500mV 以上2V 的电压的影响?

    *当我的电源为负电压时、为什么它不工作?

    BR、

    Markus

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    标记、

    请看 一下这个论坛帖子。 这可能是您看到的电流尖峰?  

    无论如何、每条线路上的电阻仅为5kΩ Ω、如数据表中所示(这些是技术上的互阻抗放大器、因此输入阻抗较小、输出阻抗较大):

    添加电阻器 R1和 R2将显著改变此处的输入结构、不建议将其用于此系列的放大器(我们建议使用输出滤波、因为此处的输出阻抗很大)。 您是否需要在此处进行电流输出响应?

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    您好、Carolus、

    thanks...no 有关输入阻抗如此低的好消息。  

    关于您的另一篇帖子的链接-这里他们也使用的是1KR :-)

    因此、现在我几乎不知道如何限制感测引脚上的电压。  

    您对电流输出响应的理解是什么? INA 后面有一个 ADC 消耗的电流不是很大、还有一个使用外部晶体管的增强型400V 电路、正如您建议的那样。

    但最后-它为什么不能与-15V 和开关感应引脚配置配合使用?

    BR、

    Markus

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    Markus、

    该器件提供电流输出而不是电压输出、因此可通过电阻器设置增益、如 IO*Rg = Vout。

    电流设置不起作用的原因是器件在输入引脚上未看到有效的共模。 与10kΩ Ω 相比、您可以将路径中的5.5Ω Ω 和10 Ω 电阻器视为对负载短路。 这意味着两个输入引脚的电压均为-15V、因此 VCM 为-15V。 该器件的共模允许范围为2.7V-36V。  

    您能否使用电压输出器件? 我们有一些建议可以测量共模的这一负值、但它们是提供电压输出的预定义增益部件、如 LMP8602。

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    您好!

    抱歉...是的、我使用 Rg=50kr 来为 ADC 获取正确的电压。 原理图有点令人困惑... Radc=50kr 不是 ADC...it的您的 Rg 的输入阻抗。

    好的、现在我已经了解了...共模电压超出了规格。 尚未意识到这一点。  

    那么、哪些简单的 IC (而不是 LMP8602)能够在负 cm 电压下进行测量?  

    BR、
    Markus

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    Markus、

    我们的其他几款产品可能在这里工作、但与 LMP8602一样、环路在内部闭合、增益是预先固定的(对于 LMP8602、为20x、50x、100x)。  

    您可以在此处通过 我们的参数表查看其他能够承受-15V 共模电压的器件。  

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    `m ...对于负共模电压问题、我的目标是更多的 LMP8601。  

    `m 正高电压应用、我仍然对 INA138感兴趣。  

    我现在要回答的是 Vout 为何高于 Vs=5V? 这不应该是这样吗?

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    Markus、

    我不太确定您的环境中正在发生什么、但我怀疑模型中的某些内容未正确导入。 具体而言、我认为不存在饱和点。 我在 TINA-TI 中运行了您的测试设置、得出了不同的结果、显示了器件在低于 V+大约1V 时的饱和状态、这对应于数据表中的最坏情况。 在您的设置中、我在 SENSE 引脚上测得的值为808.06mV、这表示二极管已导通、并将引脚钳制到该电压:

    通过分析该数字、SENSE 引脚上的808mV 将代替输出公式中的 ISR (在100欧姆电阻另一侧的分流器上测量的值与之无关、而是引脚上的重要值)、 因此 Vout 引脚的预期输出为.808*50k/5k = 8.08V、这大概是您在仿真中看到的结果。 这表明您的模型只是输出实际计算的输出电压、而不是显示器件进入~4V 的输出饱和状态。 这不应该发生、模型中的某些东西很可能无法正确导入、因为我在 TINA 模型中看不到这种行为。  

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    您好、Carolus、

    我刚刚按照 Michael Steffen 的建议导入了数据。 我的担心完全是……模型不能正常工作:-(

    奇怪——看起来工作正常,但并不是100%……但这可能会发生。  

    BR

    Markus

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    Markus、

    遗憾的是、作为 LTSPICE 最终用户许可协议的一部分、TI 无法提供 LTSPICE 支持。 正如我说过的、该模型肯定应该饱和、而不是像之前连接的 TINA 仿真中那样提供大于 Vs 的电压。

    TI 确实提供 了此处提供的免费 PSpice 版本、这可能有助于您在此处进行分析。  

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    Carolus、

    5V 时的 CMVR 为-0.3至+60V。  

    如果 INA138很快看到-15V...

    a.)如果 V+在其指定范围内

    b.)如果 V+不在其范围内,例如0...0.7V?  

    BR、

    Markus

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    其次、在实验室中进行一些检查后:

    在 INA 之前插入了一个二极管、以保护其免受差分过压的影响。 因此、他可以看到最大值 差分输入端为0.7V。  


    但是、如果我尝试下面的原理图上升至40V、Vout=16V。  

    这种行为是否可以预测?

    顺便说一下、我从您的一些应用手册中获得了包含 PNP + Z 二极管的原理图。  

    BR、

    Markus

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    Markus、

    无论 V+的状态如何、如果 INA138的共模电压为-15V、则可能会损坏器件、如绝对最大额定值表所示:

    即使输入引脚能够承受这种事件、在这两种情况下、由于器件未针对此类共模电压额定值、因此输出将不是线性的、并且不是系统中使用的有效信息。 为了响应共模突然变化、我希望器件有可能针对底部电源轨饱和、但我无法肯定地说。 此处的预期行为不是我们通常描述的行为、因为它超出了绝对最大额定值。  

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    这里是实验室中的测量值-忽略黑色值、紫色计数。 右侧的 R1/R2、ADC 东西在物理上不存在...

    因此、如果 INA 在其输入端看到0.67V ...我不知道为什么他强制输出大约320uA ...

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    已经完成了...布线中有一个模糊之处,所以现在它正在做他应该做的事:-)

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    Markus、

    很高兴听到这个消息。 当我今天早上深入探讨时、我还在数据表的第8.1.1节中看到了这一点、因此请注意:

    因此、如果允许二极管正向偏置(以及在开通前的少量余量、大约为.648V >.5V)、则无法再保证器件输出的信息准确无误。

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    您好、Carolus、

    非常感谢、我经常注意到这一点。 我的分流电阻器上的正常电流范围小于0.5V。 因此、0.5V 以上的一切都只是保护。  

    我想使用 LMP8602测量-15V 下的负电流...希望我能找到一个适用于 LTSPICE 且完全正常工作的 SPICE 模型:-)

    BR

    Markus

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    Markus、  

    关于 LMP8602、您应该能够导入产品文件夹中的 PSpice 模型、但如果您想进行确认、也可以在 PSpice for TI 上查看该模型。