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[参考译文] INA181：选择合适的器件进行电流测量

admin
Guru**** 2535150 points
Other Parts Discussed in Thread: INA190, INA181

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/859574/ina181-choosing-appropriate-devices-for-current-measuring

器件型号：INA181
主题中讨论的其他器件：INA190、

下午好。

我需要为以下方面找到合适的解决方案...(之前正在考虑电流感应放大器、但现在不确定)

 

我有一个灵敏度为9.8uA/g、范围为+/-20g 的传感器。  我将使用5V 单电源和接地为放大器供电。  该传感器将由15V 电源通过高侧电流感应电阻器供电。  该传感器采用3.5mA 的偏置电流、然后根据加速度对信号进行调制、以达到+/- 196uA ...因此、感应电阻器将产生从+安培输入到-安培输入的电压、该电压与3.696mA 到3.304mA 之间的任何电压成正比。  我想使用整个5 - 0 V 输出范围或放大器的一些问题。  这是可行的吗？  我应该考虑什么解决方案？

一些辅助说明包括：

传感器的谐振频率为36kHz  

3dB 带宽为20kHz

我的愿景(给定电流是单向的)是使用一个 INA181A4 (X200)、其中 Vref 引脚接地。  但是，当我使用 SBOA299A 步骤2来计算 Rsense (Vout=4.9V，Iin_max =3.696mA，AV=200)电阻时，我得到6.63欧姆...这很好，但当你提供3.304mA 的最小电流时，你得到的输出电压为4.38V ...这只是大约0.5V 的差值。  我认为这些电流放大器会消除 VCM (即3.5mA 偏置电流)并仅放大差分信号...这是不对的吗？ 我是否应该改用2安培差分放大器解决方案？  或者、我是否使用 ina181a4、然后使用高通增益放大器进行布置？

我将其发布到 TI 支持、他们将我发送到这里的 E2E。

谢谢你

Steve

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    TI__Guru**** 2535150 points
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    您好、Steve、

    有用的信号范围是0.4mA 乘以恒定的3.5mA。 但是、整个电流是差分信号。

    为了去除3.5mA 信号、可能需要第二级。

    也可以使用 INA190，因为您测量的电流太小。

    此致、Guang

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    TI__Guru**** 2535150 points
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    你好，Guang。。

    您能解释一下 INA190的优势吗？  我最初是沿着这条路走的，但是.3V/us 和 BW 似乎是一个问题…

    谢谢

    Steve

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    TI__Guru**** 2535150 points
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    您好、Steve、

    我认为 Guang 指的是输入电流：与 INA181相比、INA190具有更小的输入偏置电流和更小的输入失调电流。 这会导致输入电流参考误差小得多。

    Kai

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    TI__Guru**** 2535150 points
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    您好、Steve、

    Kai 是正确的；我们需要利用 INA190的精度。

    根据粗略估算、输出范围为2.5V±150mV。 这不会触发压摆限制。 因此、这不是一个问题。

    不过、带宽仍然是一个挑战。 我们目前没有一个与 INA190相当且速度更快的电流感应放大器。 您可能需要研究分立式电路或其他解决方案。

    此致、Guang

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    TI__Guru**** 2535150 points
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    你好，Guang 和 Kai

    我认为在27kHz 时190的带宽是可以的...它低于传感器的谐振、这是一件好事。  根据数据表、A5 (x500)的带宽为27kHz、我需要大约20kHz。  除非您另有说明？

    谢谢

    Steve

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    TI__Guru**** 2535150 points
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    您好、Steve、

    INA190带宽高于信号带宽是很好的。

    除非我还没有看到其他原因、否则我会选择 INA190A1而不是 A5、因为它的带宽稍高。

    第二个原因与精度有关。 在输出摆幅限制范围内、我将使用尽可能大的分流器来最大限度地提高差分输入信号。 对于相同的输出电压电平、A1需要更高的输入差分电压、这反过来会导致更高的 SNR 和更高的精度。

    此致、Guang

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    TI__Guru**** 2535150 points
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    你好，Guang。。。

    我还有两个问题要问...我理解您对3.5mA +/-200uA 信号的看法...仔细观察传感器后、我需要10mA 的电流来为其加电。  在没有感应功能的情况下、信号电流将为3.5mA、在最大和最小感应范围下为+/-200uA。  那么、在我使用 SBOA299A 第2步时、我会在该步骤中使用什么电流？ (10mA + 3.5mA + 200uA 作为 Iinmax？？？)  此外、在我的示例中、我将使用接地的 Vref、然后我是否应该使用4.8V 作为 Vout？

    谢谢你

    Steve

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    TI__Guru**** 2535150 points
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    您好、Steve、

    INA190的数据表非常详细地回答了您的问题。 请仔细阅读数据表的整个第7.4节。

    另一个问题：如果 INA190的带宽不比输入信号带宽高很多、就像您的情况一样、在输入端使用低通滤波会很有帮助。 我不是说你需要它，但你应该注意它。 数据表的第8.1.3节说明了如何提供此低通滤波。

    Kai

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    TI__Guru**** 2535150 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、Steve、

    最大电流将为13.5mA+0.2mA。 因此、可以在计算中使用该数字。 如果相应的输出设置为4.8V、则应该正常。

    此致、Guang