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[参考译文] INA240-Q1:使用电阻分压器设置基准

Guru**** 1133960 points
Other Parts Discussed in Thread: INA240
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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/801392/ina240-q1-setting-the-reference-using-a-resistor-divider

器件型号:INA240-Q1
主题中讨论的其他器件:INA240INA282

大家好、

我们正在考虑使用 INA240、如下图所示。

您能告诉我红色的电阻值吗?

在我们的用法中、电流从 IN +流入、而 REF2和 REF1电压上升到高于设定值。

有必要知道 R1和 R2的电阻值应设置多少。

此致、

Tomoaki Yoshida

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    Tomoaki 您好、

    您可能还需要读取此主题:

    e2e.ti.com/.../636656

    Kai
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    您好、Tomoaki Yoshida、

    提供的链接是否能解答您的问题? 如果不是、请告知我们。

    感谢 Kai 回答了这个问题。

    此致、Guang

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    您好、广新、

    感谢您的支持。
    我了解内部电阻的值。
    但是、我不了解链路目的的共模误差和差分输出误差。
    e2e.ti.com/.../636656

    该线程具有以下表达式:
    CMRR:R1/(2 * RF)* 2.5V
    增益误差:R1/(4 * RF)* Vdiff * 20V

    CMRR 公式中有2.5、这是哪个电压?
    在解释中、假设电源为5V、我们将外部 R1和 R2设置为500mV。
    在本例中、我是否应该替换500mV 的设计值?

    我了解到增益误差公式20是该器件的增益。
    这也是正确的吗?

    此致、
    Tomoaki Yoshida
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    Tomoaki 您好、

    通过引入分压器、可以降低 INA240内差分放大器的对称性。 分压器的电阻越小、差分放大器的不平衡就越小、共模抑制性能下降就越少。

    请参阅以下使用理想运算放大器进行的仿真。 (当然、1.8m Ω 和200µOhm Ω 电阻是理想值、仅为清晰起见。 它们在现实中永远不起作用。)

    这些仿真展示了数据表建议内容的重要性:

    '如果在该配置中使用放大器、如图31所示、则使用输出作为相对于电阻分压器电压的差分信号。 不建议在此配置中将放大器输出用作单端信号、因为内部阻抗变化会对器件性能规格产生不利影响。"

    您还可以获取我的仿真文件来估算增益误差:

    e2e.ti.com/.../tomoaki.TSC

    Kai

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    您好、Yoshida-San、

    2.5V 共模电压源于这样一个事实、即无论输入共模电压是-4V 至80V 范围内的任何值、输出级都可以看到大约2.5V 的共模(中标度)。 因此、即使您使用 R1/R2分频器将基准设置为0.5V、您仍应在计算中保持2.5V。

    感谢 Kai 的评论。

    此致、Guang

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    您好、广新、

    感谢您的支持。

    我知道。

    在另一个链接的线程 URL 中、我们指出 RF 的电阻经过修整以进行增益调节、并且具有+/-20%的容差。

    e2e.ti.com/.../559241

    此2.5V 有多精确?

    由于我们需要将输出共模电压设置为0.5V +-10mV 的设置值、因此我们需要2.5V 精度的信息。

    此致、

    Tomoaki Yoshida

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    大家好、Kai San、


    感谢您提供重要信息。
    我理解得更好。

    此致、
    Tomoaki Yoshida
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    您好、Yoshida-San、

    没有2.5V 共模电压或中标度的规格。 它在内部设置为放大器全差分部分的共模反馈。 它的绝对精度对于放大器的运行并不重要、我想说、根据电阻器的常见工艺技术统计数据(比率而非绝对值)、假设<5%是安全的。

    此致、Guang

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    您好、广新、

    感谢您的支持。

    我知道内部共模电压的2.5V 精度不会像您所说的那样影响全差分放大器的输出性能。

    但是、我们希望使用单端 ADC 接收输出。

    这意味着共模误差在我们的系统中显示为偏移。

    如果无法满足此要求、则最好使用全差分 ADC、但我们需要使用全差分 ADC、如果可以、我们不想这么做。

    为了识别它、我们需要准确估算共模误差。

    此致、

    Tomoaki Yoshida

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    您好、Yoshida-San、

    感谢您的解释。 我想您现在已经拥有了您所需的所有信息。 但如果不是、请告知我们。

    此致、Guang

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    您好、广新、

    感谢您的支持。

    我认为我们可以通过以下公式计算共模误差。

     共模误差= R1/(2 * RF)* 2.5V

    R1是一个外部电阻器、因此精度和电阻可由用户确定。

    我认识到2.5V 的容差为+/-5%、RF 的容差为+/-20%。  

    RF 的容差似乎没有得到验证、但最大调整范围是多少?

    或者、如果您有测量数据或理论值、请告诉我。

    我想知道+/-20%是否可以被认为是最差的。

    此致、

    Tomoaki Yoshida

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    Tomoaki、您好!

    [引用 user="Tomoaki Yoshida91"]这意味着共模误差在我们的系统中显示为偏移。

    也许 ADC 软件(单端)必须减去 微小偏移(500mV) 以近似 为0v 电流电平?

    [引用 user="Tomoaki Yoshida91"]为了识别它,我们需要准确地估算共模误差。

    使用电阻分压器设置 REF 输出阈值 GND。  

    带有 10k 下拉电阻的奇怪 Spice 模型240输出未显示出现中间 REF 错误 情况。  

    就个人而言、我不会使用 MID REF 通过单端 ADC 进行监控 、  并且不建议将输出电阻分压器用于差分输入。  最佳精度是实现 REF1、2 = GND、单端 ADC 可能会为 周期性(非正弦) CM 信号产生看似公平的结果。 这可能是 由于某些 SAR 类型的外部 CADC 电荷共享处理环路增益造成的、您需要进行测试!  然而、差分放大 器 CMRR/PSRR 似乎 以奇数 的方式对某些 CM 瞬变作出反应、 这在我们的问题中更具相关影响!

     

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    您好!

    感谢你的答复。

    >也许 ADC 软件(单端)必须减去微小偏移(500mV)以近似为0v 电流电平?
    是的、由于500mV 意味着我们系统中的0A、共模误差仍然是一个偏移。
    这是因为单端 ADC 不接受0V 输入。

    目前、我们的问题是、对于共模误差、估计+/-20%的射频和+/-5%的2.5V 射频是否合理。
    我们认为、如果有显示能力价值等的实际测量数据、我们就可以判断这一点了 有这样的数据吗?

    此致、
    Tomoaki Yoshida
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    [引用 user="Tomoaki Yoshida91"]这是因为单端 ADC 不接受0V 输入

    它们在 噪声水平(精度误差)通常大于1LSB 稳定时间时仍然有效。 理想情况   下、无论 REF 是如何配置的、我们都需要 SAR 来稳定1/4LSB 以实现尽可能小的误差。 请注意、我们使用12位单端 TI SAR、未添加 Cext、否则 240输出和 SAR 之间的开环增益(精度)会受到不良影响。 因此 、240似乎没有针对 TI SAR 兼容性进行测试。  请注意、还有其他 错误来源需要应对!  

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    您好、Yoshida-San、

    您正在做正确的事情来估计最坏情况下的误差并查看其是否可接受。 如果事实证明太大、我们可能会考虑在可能的情况下在零电流下进行系统校准。

    INA240可驱动高达1nF 的电容。 如果这还不够、可以将其提高到100nF、同时添加100Ohm 隔离电阻器。

    此致、Guang

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    您好、Guang、

    [报价用户="Guang Zhou "] INA240 可按原样驱动高达1nF 的电容。

    数据表从  应用电路的角度说明了1nF 负载而没有持续振荡。  这并不意味着240的最大电容驱动能力仅为1nF。 输出短路 图表示 无论输出(负载)电容如何、都可以实现更高的电流驱动! 根据 数据表图、240输出可驱动>1nF 的负载 、精度 结果无误差。 实际  负载大于1nF 时 、输出瞬态响应脉冲 会被拉长 、并且 PWM 脉冲序列中很容易发生持续振荡。

    如果您认为持续振荡 表示精度或误差、 则数据表 图似乎并未证明这一点。 仅数据表假定、实验室测试甚至没有添加电容来 生成 如此原始的图形。 最好不要在 240路输出上添加任何滤波   器、因为它会严重影响瞬态响应(上升时间)或 SAR 精度。    另一个输出线性受到 影响或变化过大1nF。     

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    您好 BP101:

    当您说“240输出可以驱动 >1nF 的负载时,根据数据表图 ,精度 结果没有错误”时,您所指的是哪些图形? 您是如何得出结论的?

    关于精度的定义、数据表始终用一个数字对其进行量化、例如%或 mV、uA 和这种性质的东西。 “持续振荡”不是这样的量化器,我们绝不会用它来指示精度或错误。 在数据表的上下文中,该字表示在驱动1nF 时没有可观察到的振荡。

    此致、Guang