[参考译文] LM25056A：使用 LM25056A 进行电流感应

您好 Hari、

欢迎回来。 LM25056A 实际上不应用于测量微安(uA)的电流、因为其分流电阻器(VS+和 VS-)的输入引脚通常具有20uA 的输入偏置电流(或"IB+和 IB-")。 因此、每个引脚上都有20uA 电流。 除此之外、VS 输入检测到的分流电阻器电压的输入满量程范围仅为60.88mV、远小于所需的100、000：1 (100mA 至1uA)范围。

您可以查看 INA190。 它的 Ib 典型值为0.5nA、最大值为10nA。 当由5V 电源供电并测量一个分流电阻器时、它具有线性的100：1最大满量程输出比(或范围)。 该器件的线性输出在理想情况下为50mV 至4.9V、但该器件的摆幅可更接近电源轨(VS-45mV)和 GND+5mV、从而提供910：1的输出范围、但该范围内的任何线性误差都可能会被校准掉。 总体而言、这意味着您需要多个电流感应器件或某些开关网络来动态降低分流电阻、从而获得更高的电流。 INA190AxRSW 是一款低功耗电流分流监控器、共模电压范围为42V 至-0.3V。 与 LM25056类似、它还具有使能引脚。

我建议查看 INA233 (163mV/10uV = 16384：1比率)、即使它们在输入引脚中具有8uA 的典型输入偏置电流。 可编程增益放大器(PGA)或其他具有内部 ADC 且具有更高分辨率或可编程增益的模拟前端部件可为您提供最大的输入动态范围。 例如 PGA300或 ADS122C04。

请用任何问题回复。

最棒的
Peter Iliya
电流感应应用

尊敬的 Peter：

非常感谢。对于 INA190、您告诉它有一个线性100：1最大满量程输出比。我想知道您是如何获得它的。您能通过数学方面的帮助向我解释一下、以便我可以很容易地理解。

如果我们使用多个感应电阻器、如何设计在开关电阻器之间切换的开关网络。

此致
哈里

您好 Hari、

我计算的最大满量程线性输出比是通过快速计算 Vout_max/Vout_min = 5V/0.05V = 100。 这实际上并不是技术上的精确度、而只是用于比较。 任何电压输出放大器的输出级都有一个线性运行区域。 可以通过检查数据表为线性度或增益误差规格指定的测试条件来确定该范围。 对于 INA190、可保证 GND+0.1V 至 VS - 0.1V 的增益误差。 因此、如果功率= 5V = VS、则器件的最高线性输出范围为100mV 至4.9V。 因此、最大线性输出实际上是4.9V/0.1V = 49：1、但这是保守的、正如我之前提到过的、您可以将该范围扩展到4.95V 至10mV、即4.95/0.01 = 495：1。 您可以在以下文章中阅读放大器输出摆幅： e2e.ti.com/.../703088

如需了解更多电路创意、请访问这些参考设计、这些参考设计展示了增加动态范围的方法。 网站上可以提供更多内容。
www.ti.com/.../TIDA-00328
http://www.ti.com/tool/TIPD135
http://www.ti.com/tool/TIPD156
http://www.ti.com/tool/TIPD129
http://www.ti.com/tool/TIPD104

我们还在此处提供电流传感器培训视频 ：training.ti.com/getting-started-current-sense-amplifiers

最棒的
Peter Iliya
电流感应应用

尊敬的 Peter：

我观看了 TI 的一些电流感应放大器视频。
我有一个问题、当要测量的电流从1uA 开始时、我们是否需要使用仪表放大器。
该视频指出、当要测量的电流从10s uA 开始时、使用电流感应放大器

此致
哈里

您好 Hari、

在我们发布 INA190电流分流监控器之前、情况确实如此、与其他电流分流 监控器相比、该监控器使用不同的内部拓扑。 因此、它的输入 偏置电流比大多数模拟电流分流监控器小3个数量级。 这些设计是在 INA190之前进行  的、因此他们无法了解该器件。 在 INA190之前、我们建议使用仪表放大器和跨阻放大器来测量非常小的(nA 至 uA)电流。

希望这澄清了您的问题。

最棒的

Peter Iliya

尊敬的 Peter：
是否可以使用 INA190放大1uV 直流信号。它的失调电压显示为15uV。如果输入电压低于失调电压、则可以放大1uV 信号。
此致
哈里

Hari、

使用 INA190A5 (500V/V 增益；20kHz 带宽)可以解析/测量1uV 直流信号、但这会很困难。 除了校准失调电压并 需要稳定的电源、基准电压和输入信号、您还需要对输出进行滤波。 输入参考噪声为70nV/rtHz，因此输出噪声为500V/V*70nV/rtHz*sqrt (1.57*20kHz)= 6.2mVrms 输出噪声。 因此、增益高达0.5mV 输出漂移的1uV 输入将被埋在噪声中。

如果在输出端添加2.5kΩ μ F 和1uF 电容器、则可以将该6.2mVrms 输出噪声降低到大约360uVrms。 请注意、500Ω μ F 和1uF 的输入滤波器不会影响输出滤波。 只有当输入电压信号噪声较高且需要滤除此输入噪声以便器件不会对其进行增益时、才需要使用此滤波器。

最棒的

Peter Iliya

尊敬的 Peter：

美好的一天
Digi Key 或其他供应商不提供此 IC。
请问您有任何备用 Parn 编号。
任何放大器都可以使用 PV 偏移电压

此致
哈里

尊敬的 Peter：

我们几乎已经最终确定了规格

要测量的最小电流=.2mA
要测量的最大电流= 100mA
Rsense =.1 Ω
最小电流阶跃= 0.01mA
我想现在我可以使用单个电阻器进行管理

此致
哈里

尊敬的 Peter：

我需要再澄清一个问题
我所需的步骤是10uA、因此 ADC 和感应电阻为.1欧姆、因此 ADC 应检测到10uA*.1欧姆电压。如果我错了、请更正我的问题。
我是否知道这是可能的？
任何放大器能否放大该电压(10uA*.1OhmVolts)

此致
哈里