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[参考译文] INA226:INA226 - ADC 分辨率规格要求

Guru**** 2538950 points
Other Parts Discussed in Thread: INA226, INA226EVM, INA233

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/797955/ina226-ina226---adc-resolution-spec-req

器件型号:INA226
Thread 中讨论的其他器件:INA233

您好!

我计划在模块设计中使用 INA226、通过感应电阻器测量电压和功率。 在数据表 中、用于分流电压测量的1LSB 步长为 2.5uV、 ADC 本机分辨率为16位。 我能否获得 ADC 的详细规格、以便我可以轻松地继续我的设计。

1) 1)什么是 ADC 基准电压?

2) 2)什么是 ADC 偏移误差?

3) 3)基准电压的产生方式如果基准电压是由电源产生的、那么我是否需要添加和过滤电路、以便我的基准电压为纯电压。

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    您好、Rohith、


    欢迎来到 E2E 放大器论坛。


    我不知道这个 ADC 基准电压是多少。 它在器件内部设置、无法调整。 它很可能是 Vs/2、但知道基准电压对于使用 INA226或我们的大多数数字电流/功率监控器而言并不重要。 无论共模电压(VCM)是多少、INA226都将始终感测差分分流电压(Vsense)。 当然、该器件仅在0V 至36V 的 VCM 范围内工作。


    2. ADC 偏移误差只是我们为分流电压和总线电压测量指定的输入偏移(见下面数据表中的图片)。 因此、测量分流电压时的 ADC 失调电压最大为±10µV μ V (或4 LSB)、测量总线电压时的失调电压最大为±7.5mV (或6 LSB)。


    3.如果您希望确保 ADC (因此 INA226)能够以最佳性能工作、那么您将需要遵循数据表第10节中的简单布局指南示例。 对于所有使用0.1µF μ F 去耦旁路电容器的放大器、将确保器件内部具有稳定的电源轨。 电容器应尽可能靠近 VS 引脚放置。

    希望这对您有所帮助。
    Peter Iliya

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    尊敬的 Peter:

    感谢您的即时回复。当 TI 产品页面中提供模拟 rms 误差时、我计划使用 INA226进行12A 电流测量。在电流范围小于4A 的情况下、误差为4%。您可以中止此问题吗? 是否有更好的器件可用于高电流测量。

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    您好、Rohith、

    不用客气。

    这是不正确的。 这是一个工具、假设分流电阻为1m Ω、并且环境最坏:VCM=36V 和125C。 即使存在应力因素、1.46A 时的 RSS 误差也小于2.03%. 4A 时、RSS 误差< 1%。

    当电流为4A 并分流为1m Ω 时、感应电压为4mV、这远高于器件的输入失调电压。 您运行的误差计算器是否与我类似或具有其他条件?

    最棒的

    Peter

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    尊敬的 Peter:

    这是我仿真的工具,但我最初在设计中使用了0.6 m Ω 电阻器,现在我已经将0.6 m Ω 更改为1 m Ω。

    是否有任何具有更高精度的等效器件可用于低电流测量。 如果您在上面的误差计算工具中看到电流小于0.5A 时、误差率为4%。

    我计划在12A、4A 和0.75A 电流下使用相同的 INA226。 我还计划在所有电流测量中使用相同的1Mohm 感应电阻器。

    我是否应该将 INA226EVM 设计用作电路的参考。

    INA226EVM 用户手册中还提到 SM-USB-DIG 连接器是10引脚连接器插座、但在用户手册 BOM 中提到了此器件型号(851-93-10-20-001000)、即50位置插座连接器0.050英寸(1.27mm)穿孔、直角金。

    请确认 INA226EVM 模块中使用的 SM-USB-DIG 连接器部件。 我还计划购买 EVM 进行设计验证。
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    尊敬的 Peter:

    如果您澄清我的以下问题、

    根据 INA226数据表、建议在 V SENSE 引脚上添加滤波器电路。 由于我使用1Mohm 感应电阻器进行电压感应、因此我应该将哪个电阻器用于 R FILTER 用于滤波、我应该使用相同的1Mohm 电阻器。

    如果我使用10欧姆电阻器、压降将影响我的电流测量分辨率。 此外、如果您提供 ADC 前端的输入阻抗、以便用于滤波器电路的串联电阻器不会加载 Vbus 线路、我会很高兴。

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    您好、Rohith、


    在考虑误差时、您需要考虑分流电压(Vshunt)和输入失调电压(Vos)。 此外、您还需要了解要感应的最小和最大电流。 在最小感应电流下、误差始终最大、因为偏移误差将开始占主导地位。 误差%= 100*Vos/Vshun

    您想要感应的最小电流是多少?错误是什么?
    2.您需要感应的最大电流是多少?
    3.您的系统可以承受的最大允许分流电压是多少?

    以上问题都是相互关联的、如果不了解所有这些边界因素、就很难提出解决方案。
    如果您希望在较低的电流下获得更高的精度、则可以选择更大的分流电阻器。 尽管如此、这将增加较高电流下的分流器功率耗散、并且您需要确保当 ILOAD=最大电流时、Vshunt <= 81.92mV、因为这是 INA226可以测量的最大电压。

    INA226和 INA233是具有10uV 最大输入偏移的最精确数字电流分流监控器、因此您唯一的选择是增大分流电阻或采用校准过程、在该过程中可以测量已知电流、记录测量结果、 然后从所有其他测量值中减去该偏移。

    对于 EVM、SM-USB-DIG 物理连接到50引脚连接器(J1)、该接口卡包含在 INA226EVM 套件中。 您可以查看 EVM 用户指南第1.1节中的 EVM 套件内容。

    --
    为什么要滤除输入分流电压? 您的感应电流是否有噪声? 数据表仅建议使用该滤波器、因为电流具有噪声、电流包含500kHz 的谐波瞬变或此类谐波、或者输入端存在可能损坏内部 ESD 单元的极快电压瞬变。 即使电流具有噪声、也可以增加转换时间或 INA226测量值的平均值数量。 这些值由用户编程到 INA226中。 请参阅第7.4.2节。

    如果您必须使用输入滤波器、则只要输入电阻器(R10和 R11)的电阻值小于10欧姆、就无关紧要。 我们没有 ADC 的输入阻抗、但它不会加载您的 VBUS 线路。 每个输入引脚的输入偏置电流(Ib)限制为10uA。 您正在处理安培电流、因此它不会使您的总线负载下降。

    如数据表电气特性表中所示、VBUS 引脚的输入阻抗为830kOhm。 因此、电阻分压器(R125、R13i 和 R14i)实际上会将该830kOhm 内部阻抗负载降低。 因此、理想情况下、VBUS 节点应等于400V*(4.75/(300+4.75))= 6.2346V、但 VBUS 实际上等于400V*(Rx/(300+Rx))= 6.1996V、其中 Rx = 830||4.75。


    希望这对您有所帮助。
    Peter

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    尊敬的 Peter:

    非常感谢您的宝贵建议。

    此致、

    Rohith K