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[参考译文] INA240-Q1:如何确定噪声增益与放大器;输出电压

Guru**** 2782445 points

Other Parts Discussed in Thread: INA240

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/806111/ina240-q1-how-to-determine-noise-gain-output-voltage

器件型号:INA240-Q1
主题中讨论的其他器件:INA240

我们将计算器件的输出电压。 我们的注意事项是"输出={(负载电流 X 分流电阻) x 信号增益}+{失调电压 X 噪声增益}+基准电压"。 请建议此方法是否正常。 此外、请建议在本例中如何计算噪声增益。

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    您好!

    您可以在公式中使用噪声增益=信号增益。

    如果考虑的唯一非理想性是 Vos、则公式正确、否则也应包括其他影响。 当然、如果它们不是重要的影响因素、则可以将它们省略。 此外、该公式仅在放大器在线性区域中运行时有效。

    此致、Guang

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    您好、Guang、
    感谢您的回答。

    我们考虑以下错误:
    增益误差
    失调电压误差
    3.非线性误差

    在本例中、我们尝试了两种计算输出电压的方法:

    方法1:
    输出=[(负载电流 x 分流电阻) x (增益 x 增益误差 x 非线性误差)]+[总输入偏移 x (增益 x 增益误差 x 非线性误差)]+ Vref

    方法2:
    输出=[(负载电流 X 并联电阻 X 增益) X 总误差]+ Vref
    其中"Total Error"= sqrt (增益误差^2 +非线性误差^2 +偏移误差^2)->此公式取自 INA240数据表第19页。

    请建议正确的方法。
    此外、请说明计算输出时是否应添加或减去总误差。
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    您好、Premnath、

    对平方进行求和不会得到最坏情况下的结果、但仅显示典型行为。 我绝不会这样做误差计算。

    Kai
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    您好、Premnath、

    方法1是计算最坏情况下的误差,我们将使用所有加法和所有减法分别计算误差项。 这是极其悲观的、因为每个误差项的可能性恰好是最坏情况的六西格玛事件实际上为零。

    方法2是对最坏情况误差的更真实的估算。 请注意、对于每个误差项、使用最小值/最大值、而非典型值。

    感谢 Kai 的意见。

    此致、Guang

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    您好、Guang、

    感谢您的回复。

    我们将计算范围缩小到了方法2

    "方法2:
    输出=[(负载电流 X 并联电阻 X 增益) X 总误差]+ Vref"


    在这种情况下、我们可以校准失调电压导致的误差、是否正确地将失调电压误差与产品分开、如下所示。

    方法3:

    输出电压=[(负载电流 x 分流电阻) x 增益 x 增益误差 x 非线性]+ Vos_TOTAL + Vref

    Vos_total = sqrt (Vos^2 + Vos_cm^2 + Vos_ref^2)

    此外、此时考虑的误差因子为  

    增益误差

    2.非线性

    偏移误差

    4.由于外部串联电阻而产生的误差

    在实际设计中是否需要考虑任何其他误差?

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    您好、Premnath、

    为了便于我们讨论,我们假设在校准点,即在特定条件(Vcm0、Vref0、差动输入 Vsense0等)下,测量的总输入偏移为 Vos0。 下面是我将如何调整方法3中的计算:

    (1)  在不同条件下进行测量后、减去 Vos0、然后考虑其他必要的源、通常为增益误差和非线性、可能为 CMRR。 如果 VCM 恒定、则无需考虑 CMRR。

    (2)  “ [(负载电流 x 分流电阻) x 增益 x 增益误差 x 非线性] ”没有物理含义,它应分为两个:“…增益 x 增益误差”和“…增益 x 非线性”

    另一个主要误差源是分流电阻容差。 对于 INA240等高精度器件、电阻器误差通常在整个系统中占主导地位。

    此致、Guang

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    您好、Guang、

    感谢您的持续支持。

    根据前面的讨论、我们考虑修改方法2的公式、考虑外部串联电阻。

    (不考虑校准)

    (1)请验证以下计算

    方法2:
    输出电压=[(负载电流 X 并联电阻 X 增益) X 总误差]+ Vref + RVRR

    其中,

    "总误差"= sqrt (增益误差^2 +非线性误差^2 +偏移误差^2)。
    "偏移误差"= sqrt (Vos^2 + Vos_cm^2 + Vos_ref^2)。

    "增益误差"=器件增益误差+增益误差因子(由于外部电阻、假设器件增益误差和增益误差因子不是独立误差)(2. 请确认此假设)

    注:
    将对每个误差项使用最小值/最大值、而不是典型值。

    我们的理解是"非线性误差和增益误差是独立误差"、(3.请确认这一理解)

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    您好、Premnath、

    (1)  这几乎是不正确的;如果将“偏移误差”从 UV 转换为百分比,则会是正确的,否则该单元没有意义。 也许您已经以这种方式进行了考虑,只是没有特意说明。 有关详细信息、请参阅第8.4.4.2节中的示例。

    (2)  是的。 因为它们是由某种独立的机制生成的。

    (3)  是的。

    此致、Guang