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[参考译文] INA169：低电流时的电压偏移误差远高于预期

admin
Guru**** 2530270 points
Other Parts Discussed in Thread: INA169

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/792202/ina169-voltage-offset-error-at-low-currents-is-much-higher-than-expected

器件型号：INA169

您好！  

我们有一些板、每个板使用两个 INA169芯片。 对于电路板上的每个芯片、我们似乎会得到不同的偏移误差、但它们在电路板上保持不变。 例如、电路板1具有芯片1和芯片2。 所有电路板上的芯片1在低电流时似乎具有相似的电压偏移、而所有电路板上的芯片2在低电流时似乎具有相似的电压偏移、但芯片1和芯片2的电压偏移非常不同。 下面是我使用的原理图：  

 

从阅读其他论坛文章可以看出、我期望最大偏移为22mV (0.2mv x 1000uA/V x 110K)、但实际上、我在其中一个 IC 上看到的偏移为~280mV、而在所有电路板上看到的偏移为~124mV (这在所有电路板上都是一致的)。 我们预计最大峰值电流约为30A。 您认为我们应该向我们的软件添加一个偏移量来处理我们看到的情况吗？ 你推荐什么？  

谢谢、  

Felipe

  • 0
    TI__Guru**** 2530270 points
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    尊敬的 Juan：

    您的原理图未通过。 使用"插入代码、附加文件等..." 按钮。

    Kai
  • 0
    TI__Guru**** 2530270 points
    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。
    好的。 它是否起作用？
  • 0
    TI__Guru**** 2530270 points
    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。

    您好 Juan、

    感谢您使用该论坛。 我看到您在第一篇帖子中附加的原理图。

    我想我需要有关这里系统的更多信息(VCC、"低电流"值、温度、ADC 时序/分辨率参数)来进行完整分析、但我认为这可能是一个偏移问题。

    虽然输出失调电压的计算是正确的、但您实际上应该使用最大失调电压值、而不是稳健设计的典型值。 如果您假设输入偏移为+1mV、则输出偏移变为1mV* 1000µA /V* 110kΩ= 110mV、这开始与您的"chip 2"偏移相匹配。

    另一个需要考虑的因素是 CMRR、PSRR 和温漂导致的其他失调误差源。 在数据表中、1mV 偏移假设共模电压为12V (VCM=Vin+)、电源电压为5V (V+)、温度为25°C 如果您的系统偏离了这些参数、则需要添加这些其他误差源以确定可能的最大输入偏移误差。 您可以通过我们的在线培训了解如何计算这些误差源。
    www.ti.com/.../support-training.html
    www.ti.com/.../sboa336.pdf
    www.ti.com/.../slyy154.pdf

    接下来要考虑的是芯片1和芯片2 为何始终不同。 这些电路之间是否有任何差异(布局、电流负载、ADC 负载)？

    此致、
    Peter Iliya

  • 0
    TI__Guru**** 2530270 points
    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。
    您好 Juan、

    您上一个帖子已经有一段时间了、因此我们希望您的问题已经得到解决。 现在、我将关闭该线程。 如果您需要更多帮助、请回复此帖子或启动新主题。

    此致、

    Ian Williams
    应用经理
    电流和磁感应
  • 0
    TI__Guru**** 2530270 points
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    您好、Peter、  

    感谢您的回答、很抱歉您花了这么长的时间回答问题。 我已离开该国。 下面是有关我们用例的一些详细信息：

    VCC：12节电池(36-50.4V)。 它们都具有相同的 VCC。

    "低电流"值：最低电流应约为0mA。  

    温度：我们在大约室温(20C)时看到过这一点、但系统至少应在-10°C 至50°C 的工作温度下工作。 电路板本身可能更高一点、但我认为它不会明显高于50C 或60C。

    ADC 时序和分辨率参数：我们使用 STM32F4通过12位计时器在 ADC 中进行读取。 具体而言、我们使用 PC1 (ADC3_IN11)和 PF5 (ADC3_IN15)。

     

    即使电路连接到单独的 ESC、电路之间的布局也应该非常相似、但我最初发送的数字是两个 ESC 的电流消耗约为0mA。

    再次感谢您的帮助。 我对此表示赞赏。   

  • 0
    TI__Guru**** 2530270 points
    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。
    您好 Juan、

    感谢您提供相关信息。 假设 VCC=36V、您可以使用以下公式计算 CMR 和 PSR 引起的额外偏移：
    Vos_CMR =|12V-26V|*10^(-CMRR/20)= 24V*10^(-100dB/20)= 240µV Ω
    Vos_PSR =|5V-36V|* PSRR = 31V* 10µV μ V/V = 310µV μ A。

    因此、最大总输入失调电压变为：
    Vos_max = 1mV + 240µV μ V + 310µV μ V = 1.55mV
    Vout_max = Vos_max* 1000µA 110kΩ μ s/V*μ s = 170.5mV

    该输出电压(ESC = 0A)仅随着 VCC 增加到50V 而增大、但似乎不接近您看到的280mV VOUT。

    我会仔细检查您所使用的 ESC 的电流偏移。 一种选择是在 Chip1和 Chip2之间翻转 ESC。 可能是一个 ESC 的电流偏移比另一个 ESC 的电流偏移更大。 之后、我会将 ESC 与 INA169完全断开、因为这样可以更好地仿真0mA 负载电流。

    如果芯片1和芯片2零电流输出电压之间仍然存在显著差异、我认为您可能会遇到 ADC 负载问题。 110kΩ Ω 负载电阻可以并且将会降低 ADC 的内部阻抗。 当使用低阻抗源驱动 ADC 时、ADC 的工作效果会更好、但110kΩ Ω 不是这样。 此外、SAR ADC 需要在输入端使用适当的 RC 电荷桶滤波器、以便注入电流允许内部开关电容器在编程的转换时间内稳定。

    证明这一点的一种方法是 ADC 负载问题、即在110kΩ Δ Σ 和 ADC 输入之间插入运算放大器缓冲器。 连同一个适当的 RC 电荷桶滤波器、这应该能够解决任何负载问题。 您可以通过这些视频在线了解如何驱动 SAR ADC。
    training.ti.com/ti-precision-labs-adcs-introduction-sar-adc-front-end-component-selection

    此致、
    Peter Iliya