[FAQ] [参考译文] [常见问题解答] INA210：VREF 上的外部电阻器对 CMRR/增益误差有何影响？

问题：

每周至少有一次客户问我是否可以使用分压器来设置器件中的基准电压(VREF)。 他们希望这样做以减少占用空间和价格。 遗憾的是、外部电阻器不仅会影响 REF 值的精度、还会对器件的增益误差和共模抑制比(CMRR)产生负面影响。

解释和建议：

注意：为便于说明、我将以 INA21x 系列为例。

与任何差分放大器一样、INA21x 器件共模抑制比受 REF 输入端的任何阻抗的影响。 当 REF 引脚被直接连接至大多数基准或者电源时、这个问题不是一个问题。

如果您决定使用电源或基准电压上的电阻分压器、我们有以下建议：

• 用运算放大器缓冲 REF 引脚。 缓冲器将内部阻抗与分压器的外部阻抗隔离开来–换句话说、如果对外部分压器进行缓冲、它将不会对增益误差或共模抑制产生影响。 请参阅图1。

图1缓冲 REF 引脚

• 如果不能使用缓冲器，则将电阻分压器电阻器的值(几十欧姆)减到最小将对附加增益误差和共模误差的影响降至最低。 较小电阻值的缺点是额外的电流消耗。 为分压器选择电阻值时、必须考虑电阻器容差(分压器和器件内部电阻器的容差)。

另一种解决方案是将输出作为差分信号处理到全差分 ADC 中。 在可对 INA21x 输出进行差分感测的系统中、例如通过差分输入模数转换器(ADC)或通过使用两个单独的 ADC 输入、REF 输入上的外部阻抗效应可被消除。 换言之、这将使分压器对系统的负面影响最小化、因为差分 ADC 会减去基准电压的变化。 图2显示了一种通过将 REF 引脚用作基准来获取 INA21x 系列器件输出的方法。

图2以差分方式感测 INA21x 的输出

 电阻器的值和容差如何影响增益误差和 CMRR？

图3显示了计算由于外部电阻器而产生的增益误差和 CMRR 所需的公式。 请注意、这些计算基于理想的内部电阻器值。 您需要考虑内部电阻器的容差。 根据仿真(无分布数据或测量)、内部电阻器的温度变化约为25ppm/C、容差为+/-15%。 遗憾的是、我们无法对器件的内部元件施加最大容差–您不能将其视为一个简单的电阻器。 我们的流程显示容差通常为±15%、但由于我们无法对其进行测试、因此无法提交数字。 为了考虑内部电阻器容差、我建议将 R2和 R4电阻值替换为15%。 请记住、这些是近似值。 由此得出的结果不一定与器件性能匹配。

图3估算外部电阻器对增益误差和 CMRR 影响的公式

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