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[参考译文] PGA281:低于10nA 电流测量范围?

Guru**** 2387830 points
Other Parts Discussed in Thread: PGA281, OPA2191, OPA2197
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/844606/pga281-below-10na-current-measurement-range

器件型号:PGA281
主题中讨论的其他器件: OPA2191OPA2197

使用 PGA281、可以在±15V 的电压下测量10uA 至100mA 的电流。

我们将其用作高侧电流测量解决方案。

我的问题是:

1、输入电压为±15V 时是否可以测量10nA。 如果是、如何??

如果否

2.是否有其它 PGAxxx 或其它具有可编程增益的器件,它在高电压范围(±15V)下能够实现较低的电流。

  • 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 Steven、

    您可能已经看到了使用 PGA281测量10uA 至100mA 电流的 TI 参考设计。  该设计使用6.8 Ω 电阻器来测量10uA 至100mA 的电流。  分流器上的最大压降为~680mV。  满量程的误差百分比为~0.05%。  100mA 时的相对误差为0.01%、10uA 时的相对误差为33%。 如果您需要测量 电压为15V 的高感应分流电阻器、则需要为 PGA281的 VSP 电源供电、其电压高于15.5V。

    请参阅 TI 参考设计的链接、10uA-100mA、0.05%误差、高侧电流感应

    http://www.ti.com/lit/ug/tidu033/tidu033.pdf

    关于测量 10nA 电流的问题、PGA281的输入偏置电流大约为~2nA、因此 PGA281的输入偏置电流将产生 不可接受的大误差。  一个可能的选择是使用  诸如 OPA2191的高压、轨到轨、精密 CMOS 输入放大器来缓冲 PGA281的每个输入。  CMOS 放大器的偏置电流远低于 +/-5pA 范围。    第二 个问题是10nA 电流 远小于10uA、 需要  对分流电阻器进行调节 、以便能够测量10nA 的小电流。    如果您 需要在  同一解决方案中包含一个从10nA 到100mA 的完整范围的解决方案、那么这是一个具有挑战性的问题、因为您要尝试在7个数量级上测量电流范围、  这可能 需要根据电流范围实现具有可选分流电阻器的解决方案。

    我们拥有 低输入偏置电流、36V FET 输入 仪表放大     器、非常适合在15V 电压下测量高侧分流电阻器上的10nA 电流;但遗憾的是、这些器件不提供可编程增益。

    谢谢、

    Luis  

     

      

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    您好 Luis

    感谢您的回答。

    我确实测试过的 PGA281参考设计。 这就是我想要这样一个解决方案的方式、但是对于较低的电流范围、我需要这样一个解决方案。

    您所说的是低输入偏置电流、36V FET 输入 仪表放大器、这可能是一个很好的解决方案。

    我可以将其用于10nA 至10uA、PGA281用于10uA 至100mA。

    您能告诉我我需要检查哪个 TI 组件范围、它还具有参考设计吗?

    此致

    Steven

  • 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 Steven、

    如果您需要可编程增益、测量10nA 至10uA 的分流电流、一种可能的选择是使用在跟随器配置中配置的双路 OPA2197来缓冲 INP 和 INN PGA281输入。  

    使用 PGA281和 OPA2197的可能电路如下。 该电路与原始 PGA281参考设计基本相同、其中将分流电阻调整为6.8kOhm 以适应10nA 至10uA 的电流范围、PGA281输入通过 OPA2197进行缓冲。  OPA2197是一款双路、CMOS (低输入偏置电流)、精密、36V、轨到轨输入输出、低失调电压运算放大器。

    谢谢、

    此致、

    Luis Chioye

      

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    您好 Luis

    很抱歉耽误你的反应。

    我订购了 OPA2197、并像原理图所示那样进行构建。 我将16V 增加到17V、并将5V 和2.5V 降低到3V3和1.65V。

    我需要注意的是、缓冲器的输出小于15.5V、否则 PGA 的输入将变为高电平。

    在这种情况下、EF LED 保持关闭、我可以测量更低的电流(<1uA)。

    到目前为止、这对我的解决方案来说非常好。 我会随时向您发布。