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[参考译文] LPV821:双电源供电

Guru**** 1134570 points
Other Parts Discussed in Thread: LPV821, LM7705, BQ76920
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/817500/lpv821-dual-supply-operation

器件型号:LPV821
主题中讨论的其他器件: LM7705BQ76920

您好;

我需要对 LPV821的电源功能进行完整性检查。  由于我的客户的应用需要精确测量+/- 400A、因此感应电阻器为100uOhm、可降低功率/发热(密封外壳内)。  76920的电流感应输入范围为+/- 200mV、因此为了使用其完整范围、我添加了一个使用2 821的 x5增益级。 这样做需要"CHG"放大器将 SRN 驱动至低于接地电压200mV。

我的 TI FAE (Antonio Fadhel)建议使用 LM7705精密偏置发生器、输出电压为-0.23V。  我的目的是将 LPV821的 VSS 偏置为-230mV、这应该是(?) 使其将 SRN 驱动至-200mV。

但是、我需要对821的能力以及该双电源配置进行完整性检查。 如果有任何建议/意见/更正、我将不胜感激

谢谢!

e2e.ti.com/.../AFE-and-Current-Sense.pdf

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    您好 Jeffery、

    LPV821当然可以由双电源供电、从而提供线性共模、 并可观察到相对于所用 V+/V-电平的输出电压范围。 共模电压范围为 V-至 V+、因此易于理解和观察。 线性输出电压范围的最    kΩ 受开环增益 AOL 的限制、AOL 为(V–)+ 0.1V≤VO≤(V+)–0.1V、RL = 100至 VS/2。 因此、最好计划 LPV821输出 不会从 V+或 V-摆动到100mV 以下。 为 V-使用 LM7705 -0.23V 输出肯定会确保这种情况。

    从原理图中可以看出、对于 u11、您使用-0.23V 作为 V-、但对于 U13、则不使用。 如果有可能 U13的输出将尝试移动到比接地高100mV 以上的位置、那么最好也为其 V-使用-0.23V。

    关于该设计、我要注意的一点 是、每个 LPV821同相输入串联800千欧 R20和 R21电阻器。 由于输入电流方向 可以为正或负、 因此无法保证会因输入偏置电流而改善偏移参考电压偏移分量。 此外、800千欧电阻器会在运算放大器输入端增加显著的热噪声。 因此、我会将这些电阻器从电路中排除。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    谢谢 Thomas;

    遗憾的是、我需要将电流感测输入驱动至+/-200mV。 我认为、由于这些是 RRIO、我可以这样做吗? 如果我理解正确、您说我可以/不应该?  如果是这种情况、我将需要合适的替换器件。 您可以建议替代放大器吗? 非常感谢。 我还将查看 FAE。

    我将删除800K R。 我的目的是匹配两个输入的源"阻抗"、但由于 Ib 如此低、这是不相关的。  

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    哦、忘记提到这是一个接近直流的应用。 高尔夫球车 BMS、通过分流器 R 监测电机的电流。 我随附了最新的原理图、以防万一。

    THankse2e.ti.com/.../4073.AFE-and-Current-Sense.pdf

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    您好、Jeffery、

    您 应该能够 使用+/-200mV 差分输入电压驱动 LPV821电路、从而保持线性输入共模和输出电压范围。

    您能否提供 有关电流源和负载及其与 分流电阻器的连接的信息? 我需要了解哪个 LPV821可以看到源、哪个可以看到负载。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    尊敬的 Thomas:

    电流源为4S25P LiFePO 电池、在高尔夫球车应用中用作"智能电池"。 它为主控制器供电、我相信这是一个逆变器、用于驱动高尔夫球车的交流电机。 电流分流电阻器位于低侧、因此我在 TI FAE 的帮助下选择了821。  标称放电电流为100A、最大可测量电流为400A。 因此、分流器 R 的标称值为10mV、最大值为40mV。 负载是 bq76920 AFE 感应电阻器测量块的负输入(SRN)。 这是一款集成了 ADC 的16位器件、但数据表未列出其输入特性。 其输入范围列为+/- 200mV、这就是我将放大器增益设置为5的原因。

    我之所以感到困惑、是因为我未能理解您对"线性输入共模和输出电压范围"的引用。 如前所述、由于这是一个 RRIO 放大器、我"假设"了、只要其 VSS 电源至少为低电平(实际上为-230mV)...并且其输出可驱动至-200mV、或高于 VSS ~30mV、我就可以将其输入驱动至-40mV。

    我的"猜测"是"线性输入共模范围"指的是交流信号(?)、但由于这是一个接近直流的信号、我不理解这是如何应用的?

    如果我错过了一些东西、请随时纠正

    感谢您的帮助!

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    您好、Jefferey、

    我当然不打算使这更难以理解。 我只是想确保 LPV821运算放大器的输入/输出条件能够确保它们在应用中正常运行。

    LPV821的共模电压 VCM     kΩ 为(V–)至(V+)、线性输出电压范围为(V–)+ 0.1V≤VO≤(V+)–0.1V、RL = 100 μ F 至 VS / 2。 只要 在 这些范围内保持运行、LPV821的应用 就可以正常运行。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程

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    您好、Tom、

    查看数据表的图30、V-上的30mV 余量似乎足以支持高达~1mA 的电流(我假设这只是为了确保内部 FET 上的 IR 压降足够低)。 它们正在驱动一个高阻抗感测引脚、因此应该能够满足这一要求。 那么问题是否是非线性? 如果是这样、在该非线性区域工作对直流应用会产生什么影响? 我们只是在尝试评估这是否是他们的应用可以接受的东西。

    谢谢、

    Antonio

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    您好、Antonio、

    是的、LPV821输出级在靠近电源轨的位置摆动的能力是输出 FET 导通电阻的函数。 数据表中的典型特性图29至32显示了灌电流/拉电流持续 数十年的电阻特性。 需要记住的一点  是、在这些情况下、输出被驱动到电源轨中、因此超出了线性输出范围。 一旦发生这种情况、正常的运算放大器行为和性能会 严重下降。  

    确保运算放大 器在其线性输出工作区域内运行的方法是将开环增益(AOL)参数指定的输出摆幅应用为可用最大值。 LPV821 kΩ 特性表针对 AOL (V–)+ 0.1V≤VO≤(V+)–0.1V、RL = 100 k Ω 至 VS/2进行了指定。 因此、在这种情况下、相对于每个电源轨的输出摆幅为100mV 应该在这种情况下是安全的。

    此致、Thomas

    精密放大器应用工程