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[参考译文] INA240:输出信号形态

Guru**** 2797825 points

Other Parts Discussed in Thread: INA240, TIDA-00909

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/721337/ina240-output-signal-morphs

器件型号:INA240
主题中讨论的其他器件: TIDA-00909

上一个线程布置的示波器捕获 确认 的240个输入极性(+IN 面 B+电源)是正确的、不 会有意反转 A1输出。 然而 、任何增加 的外部输出滤波器会迅速饱和 、从而将 开环 信号升高到高于 REF、而   所有负 CMV 的产生 都低于 REF BIAS。  A1输出滤波后的初始平衡电流 波形 会随着 PWM 占空比的增加而迅速变成失真的 PWM 周期脉冲。

这是出现错误的最小原因、因为没有 滤波器的输出信号、 输出偏置 VS/2 (+1.65v) 难以产生 合适的500  微欧分流 SAR 满量程测量相对 CMV。 最终结果 A1输出 无法为  1-2MSPS 至1/2 LSB 的 SAR 生成甚至50安培的满量程。  具有 A1增益的500m Ω 分流器可产生 大约30mV/A 的输出 、而无需对  PWM 梯形波形进行任何额外的输入或输出滤波。  有限的+/-IN 滤波(10 Ω、 1000N) 揭示 了反转至 REF 以上的负电流脉冲的随机相位反转、同样 未添加输出滤波。 这是一个老问题 、修补 后的 HW-WA 仅在  重新检查时返回并分流我们的定制 PCB 、以获得甚至超过10安培的精度。 否则、无论 如何配置 REF 或添加或不添加滤波器、输出振幅都保持过高。

1、 为什么输出 信号 A1 * 20增益在 具有或不具有输入或输出滤波的情况下通过500 μ Ω 分流器产生30mV/A 的电压?

2.为什么将 REF1、REF2接地不   会相对减小 A1峰值输出比例?

3、为什么 TI 似乎只使用   INA240测试互补对 PWM 信号或正弦 DSP?

4.如何    通过监测   梯形 PWM 导出的低侧电流来使240产生适当的 SAR 调节?

5. TI 工程师能否在  50-75安培范围内测试240 (梯形)波形低侧监控?

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    [引用 user="BP101]A1输出的最终结果 无法为  1-2MSPS 至1/2 LSB 的 SAR 生成甚至50安培的满量程。 t[/报价]

    然而、当 A1输出 通过1K 和500R 系列调节至 GND 时 、>30mV/A 的输出解决方案减小 了<10mV/A 因此 、在 输出分频将信号下拉至 X20之前、240 X20增益的作用更像 X60。 为什么需要放大器增益修整?

      该问题通过类似测试(A1、A2)的器件表明  、在   低侧监控的高噪声 PWM 分流条件下、放大器增益的出厂设置过高。  应该在论坛上发布技术公告、以提醒工程师从  不 符合 第一方认证文档的预期规范的第二方制造商进口的可疑情况设备。     

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    BP101、

    我们很高兴听到您确认输出没有相对于输入反转。

    关于您的问题:
    我们的器件在自动最终测试中已针对增益误差进行了验证。 如果在500µΩ Ω 分流器上放置2A 直流电流、并且没有看到比基准电压高20mV 的输出、则这与数据表和测试不一致。 如果您输入正弦波,那么您应该会看到输出衰减与数据表中的图10“增益与频率间的关系”一致。
    将REF1和 REF2连接至 GND 会改变输出偏移、这样输出应该在0V 输入感测电压下产生接近0V 的输出。
    3.TI 在多种应用条件下测试器件、同时测试已发布和未发布的结果。 TI 无法测试每个器件的每个可能的应用实现。 TI 保证在数据表电气参数表中规定的条件下的器件性能。 如需更多信息、请参阅 TI 销售条款 www.ti.com/.../termsofsale.html
    4.我们建议从提供的设计示例开始、并了解它可能是测试和调试后的迭代设计过程。 在使用更理想的实验室设备完全从应用中移除的电路板上复制意外或不一致的行为可能是进行调试的好地方。
    5.目前我们无法完成请求的测试。
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    [引用用户="Patrick Simmons ]4. 我们建议从提供的设计示例开始、并了解它可能是测试和调试后的迭代设计过程。 在使用更理想的实验室设备完全从应用程序中移除的电路板上复制意外或不一致的行为可能是执行调试的好地方

     这不是我们追求的科学! 因此、TI 用于设置相对于分流电阻的增益的过程似乎并不符合其他制造商能够做到 的器件的行业典型和预期结果。  其他论坛成员报告了其他 INA 器件上输出增益过大的类似问题。 现在、我阅读 Patrick 通知另一个论坛 TI 员工 240 没有1个但2个增益阶段?

     [引用用户="Patrick Simmons ]3. TI 在许多应用条件下对器件进行测试、测试结果既有已发布结果、也有未发布结果。 TI 无法测试每个器件的每个可能的应用实现。 TI 保证数据表电气参数表中规定的器件性能、条件如下。[/quot]

    但是、240必须符合相对于  分流器选择与放大器增益的欧姆定律、否则数据表(总结)没有什么意义。  数据表声称 240对于 PWM 电流监控很好、并且不区分因特定 类型的 PWM 信号或器件相对于 CMV/CMR 的放置而变化的特定增益类别值、以实现上述规格。 在这个时刻,人们怀疑这一事件比在这个论坛上被承认的情况还要多。

    [引用用户="Patrick Simmons ]2. 将 REF1和 REF2连接到 GND 会改变输出偏移、这样输出应该在0V 输入感测电压下产生接近0V 的输出。[/QUINT]

    然而 、数据表中指定的行为 REF1/2=GND 并未发生、因此表明 在  这些测试参数之外可能会发生设计缺陷或其他生产问题。  根据数据表文本、REF 配置也不会从  低于接地 CMV 的分流器产生输出信号。 然而  、当另外明确声明时、电平位移发生在低于 REF 的位置上! TI 有责任对 240个器件进行全面调查、并确定为什么不符合各种配置中的数据表电路分析。

    [引用用户="Patrick Simmons ]1. 我们的器件在自动最终测试中经过增益误差验证。 如果在500µΩ Ω 分流器上放置2A 直流电流、并且没有看到比基准电压高20mV 的输出、则这与数据表和测试不一致。 如果您输入正弦波,那么您应该会看到输出衰减与数据表中的图10“增益与频率间的关系”一致

    然而、该器件并未与正弦波一起使用、而是与 PWM 信号一起使用。  因此 、图10中的整个频率与增益关系图 使任何人相信 A1 在  PWM 信号 高达100kHz 时保持20的增益。 此外 、根据图10、在(任何 PWM)信号的 CMRR 噪声下降-93dB 时、增益大于20。 否则、如果在该过程中使用除 PWM 之外的任何其他信号来实现 这些图形、则您所说的是诱饵和切换策略。 当然,在完美的条件下,澳大利亚的女孩不会在海滩上穿泳池,但这也不 是一件谨慎的事情。

    [引用用户="Patrick Simmons ]5. 我们目前无法完成请求的测试。

    如果您的主管被联系、询问我们公司为何 在这种情况下成为受害者、 他/她是否可以提供调查的绿灯、而不是 Patrick 尝试不断更改论坛讨论的叙述、以适应不切实际的观点? 否则、其他供应商器件  在 与 下图中的故障240关闭相同的 PWM 条件下工作。   我们所要问的似乎只是简单的问题、Patrick 试图 否认 有罪(理解情况)或制定 任何 权变措施来实现与其他供应商产品相同的结果、从而在3V3满量程 SAR 范围内产生高达100安培的电流。 当然、TI 必须同意在某些方面将 所有权 数据表的不透明事实带走? 谁知道正弦波被用于生成 CMRR 图、或者 在 PWM 信号重叠可能影响 增益的情况下进行240次工作。    TI 知道、互补对占空比和重叠占空比之间存在差异。

     

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    [引用用户="Patrick Simmons ]1. 我们的器件在自动最终测试中经过增益误差验证。 如果在500µΩ Ω 分流器上放置2A 直流电流、并且没有看到高于基准电压的20mV 输出、则这与数据表和测试不一致[/引述]

    对于   REF/2 或 VS/2 (1.65v) @7.9-8.2安培、照片中的 A2在 REF 上显然不会产生20mV @2安培、而 A2更接近190mv。  这是一个平均峰值, 而不是峰值! 将在同一 个 Jiffy PCB (照片)上测试 A1、输入 滤波 器为10欧姆+ 100nF。  在 随机相移脉冲中、滤波器使负 CMV 反相至高于 REF、无输出滤波。  Jiffy PCB 具有6.8uf 聚合物电解 电容器0.1uf 滤波+3V3、并且与通过  数字 GND 封装(蓝色)的3V3 LDO (红线)不远、而非模拟 GND。   

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    [引用用户="Patrick Simmons ]1. 我们的器件在自动最终测试中经过增益误差验证。 如果在500µΩ Ω 分流器上放置2A 直流电流、并且没有看到高于基准电压的20mV 输出、则这与数据表和测试不一致[/引述]

        电机 PCB 上三个 A1的上一个线程最后测试 通过 49R9/100N 滤波 器(每个 A1)进行了 Ref1+2=GND、 REF 高出接地大约30mV。 然而 、输出信号脉 冲接近1v9峰值、 几乎是 满量程的1/3 @8安培 相电流、即使  每个 A1输出都使用4K87分频器。  A1输出产生的增益远远大于 X20增益。  电位计规则确认输出分压 器应 将信号保持 在 200mV 以下。 TINA 瞬态分析图没有显示 CMRR 为95dB @12.5kHz PWM 时放大器电流增益增加的结果。  

     我们针对 A1的电机 PCB 电路 应该 大约为120mV-30mV REF 输出@8安培相电流、而不是1v9、尤其是 在输出分频后。 看起来、分流 CMV 通过    -CMRR 爬电使脉冲电压直接泄漏到 A1输出中、从而增加* 20增益。   240中的 EMI 屏蔽可能很少甚至没有、 这使得分流器穿越高频射频 增加放大器电流增益 、超过 数据表规定 的任何增益(A1、A2、A3、A4)。  无论如何、在   纠正240架构以停止 PWM 爬电或 分流-CMRR 迁移到输出信号之前、A1、A2精度的任何改进似乎都不成问题。  240的这种行为 是游戏的障碍!

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    [引用 user ="BP101]]对于   REF/2 或 VS/2 (1.65v)@ @7.9-8.2安培、照片中的 A2比 REF 更接近190mv。  这是一个平均峰值, 而不是峰值! 将在同一 个 Jiffy PCB (照片)上测试 A1、输入 滤波 器为10欧姆+ 100nF。  在 随机相移脉冲中、滤波器使负 CMV 反相至高于 REF、无输出滤波[/引用]

    如上所述、  当240 位于远离(分流主 PCB)的 CMV 时、所述的-CMRR (+95dB @12.5kHz)的 EMI/RFI 爬电或 PWM 入侵会降低。  分流器的接近 度是因为 240 垂直(Jiffy PCB)放置在分流器方向、这样可以减少 A1/A2 输出上几乎所有的 PWM 入侵(EMI/RFI) 、从而影响    主 PCB 平面上任何240个并行(平面)安装的开环增益。

    此输出增益问题 明显表现为缺少 内部外壳屏蔽240放大器。 因此     、数据表中未披露基于分流器位置的 CMRR 与+/-IN 引脚的接近率。 这一接近问题显然无法在实验室更新 数据表、至少可以说是令人担忧的。  论坛 专家8 个月前发布 " TI 正派240人进行 EMI 屏蔽测试"。  EMI 测试结果从未像 以前那样公开、公开讨论论坛或 Wiki 更新。  现在、我们认为需要使用金属 盖子 来阻止通过     EMI 暴露在 A1输出上的分流过冲 CMRR 的过大开环增益?

    在封装上方垂直安装240或 将特定的接近位置放置在远离分流 PWM 源的位置、可降低攻击放大器开环 增益所产生的平面 EMI 的影响。 在240个数据表中、这一看似相对的事实在哪里披露?  我们是否只需获取 这些酸利克并喜欢它、或者 TI 是否应该研究 EMI 为何或如何影响 数据表的可归性? 我们认为、对于 所有240台设备、他们应尽快升级到平板、尽快纠正此问题、或者至少 制造具有完全内部金属屏蔽的240台替换产品!

    有趣      的是、TIDA-00909工程师在40-100kHz PWM 测试期间添加了 EMI 相位滤波器、运行 A1封装、但未能报告 EMI 对240放大器输出(未滤波)的开环增益的主要影响。   逻辑 上240 不需要(外部) EMI 滤 波+/-in 、如果封装 是屏蔽的、或者 PWM 抑制 实际上拒绝了 PWM 的 CMRR、如 图12所示。  240开环信号在 响应过程中表现出更高的 PWM 占空比(增加 CMRR +db)。 然而 、CMRR 抑制 对于 校正     输出滤波中的通态开环增益而言有点晚、这是在跨越 任何分流器的巨大 EMI 脉冲峰值上滚动所需的。