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[参考译文] 放大器论坛

admin
Guru**** 1131400 points
Other Parts Discussed in Thread: INA819, TLV9352, INA849, TINA-TI
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/1211798/amplifiers-forum

器件型号：TLV9351
主题中讨论的其他器件：TLV9352、 INA849、INA819、 TINA-TI

大家好！


我将尝试测量一个完整 H 桥的输出电压、我将为您展示我将使用的电路：

I 将使用 OP1 = TLV9351QDBVRQ1、OP1的输出约为+/- 1V、因为在 R3和 R4中、A 或 B 中电压为24V 时、电压约为1V、因此我认为任何 OP1输入都不会损坏、 因此我需要在0 - 3.3V 的范围内转换+/- 1V 的电压、所以我想在同相加法器模式下使用 OP2、从而在1.65V 内转换+/- 1V 的信号并在 OP2的输出端获得始终为正的信号、 但我有3个问题：


1.-对于我的应用、您建议在 OP2中使用哪种运算放大器？
2.-我应该在 OP2中使用对称电源还是简单电源、以使电路按我想要的方式工作？ 我还在对运算放大器进行一些实验、抱歉、如果我不具备太多知识的话。
3.-是否有任何单片 CI 可以测量差动电压、从而使这一切变得更简单？

PS：A 和 B 之间的输出是一个2.5kHz PWM 信号、我希望在 OP3的输出端获得2.5kHz PWM 信号、然后使用 RC 滤波器(R9与 C1)、并在 uC 上获得线性输出。

希望你能帮我。

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    TI__Guru**** 1131400 points
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    尊敬的 Martin：  

    我建议使用同事的 Ron Michallick 常见问题解答：  

    [常见问题解答]几乎适用于任何应用(单端)的电压调节

    看起来 Circuit 3如何工作(您可以始终使用双路 TLV9352)：  

    此外、 我研究了电阻器解决方案、但似乎并不可行：

    祝你一切顺利。
    Carolina  

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    TI__Guru**** 1131400 points
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    尊敬的 Martin：

    这种电压转换通常可以借助提供 REF 引脚的"仪表放大器"来完成、例如 INA849

    PS：A 和 B 之间的输出是2.5kHz PWM 信号、我期望在 OP3输出端得到2.5kHz PWM 信号、然后使用 RC 滤波器(R9和 C1)、得到 uC 的线性输出。[/引号]

    我还不明白您所说的"线性输出"是什么意思。 是否不会添加低通滤波器来破坏信号的信号高度信息？ 还是只想让 PWM 信号屈膝？ 或者您是否需要额外的整流器？

    您需要使用 μ µC 测量什么？ PWM 信号的占空比或仅其振幅、还是两者都占空比？

    凯

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    TI__Guru**** 1131400 points
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    你好， ；

    您的回答对我帮助很大、我附上了我计划用于我的应用的设计：


    我只有几个问题：
    1.-我连接的电路是我将尝试的最后一个电路、它是否能按我的要求工作？ 基本上、您希望在 OP (A)的输出端获得2.5kHz PWM 信号、但衰减(+/- 24V 至+/- 1V)、但偏移+1.65V


    2.-在我的设计中、我有一个24V 电源和一个10V 电源、虽然我可以更改一个12V 电源的10V 电源、有很多方法可以得到对称电源、但有没有 IC？ 是 TI 提供的廉价产品、我可以使用它将简单电源转换为平衡的+/- 5V 电源、并具有 INA819所需的足够稳定性？


    3.-我曾想过将一个滤波器放置在 INA819的输入端、这对于器件的运行是否有用、或者是否没有必要？


    4.-我对 INA819输入使用分压器、并且当 H 桥输出为24V 时、我可以在运算放大器输入处获得1V、但我可以在数据表中阅读、我可以使用简单的电源、 操作模式、输入应能够承受+/- 24V 范围内的电压、我是误解还是正确？ 如果我说的是真的、那么我能否使用一个简单的24V 电源、并将 INA819的输入连接到 H 桥的输出、而不会受到任何损坏？

    PS：我已经回答了第1点中的问题、我使用 RC 滤波器将调光的 PWM 信号转换为恒定信号、因为我只需要 PWM 信号的平均值、而不需要脉冲信号。
    我也会感激如果有人能指出我的一些软件能够快速绘制图表 ​​,因为这是有点尴尬不得不绘制他们哈哈, 我通常使用 EAGLE、但创建没有库的组件需要一点时间、有时、我没有时间来绘制它们。

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    TI__Guru**** 1131400 points
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    尊敬的 Martin：  

    我目前正在研究这一方案。 我需要两个工作日才能回复。  

    此致、  

    克里斯·费瑟斯通

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    TI__Guru**** 1131400 points
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    Chris、您好！
    非常感谢您的帮助。 我将等待您指示的时间、我只想指出我有一个错误、电阻器 R3和 R4为100k。

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    TI__Guru**** 1131400 points
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    尊敬的 Martin：  

    感谢您的澄清。 顺便说一下、您在原理图中显示的电感器是否彼此相等？

    此致、  

    克里斯·费瑟斯通

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    TI__Guru**** 1131400 points
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    Chris、您好！

    是的、这些电感器彼此相等、值​​为0.22uH

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    尊敬的 Martin：

    我建议使用 TINA-TI。 这是一款易于使用的免费 Spice 仿真器、可在此处下载：

    https://www.ti.com/tool/TINA-TI

    该模拟器也可用于绘制原理图

    在产品页面上、您将找到 Spice 模型、甚至是所有最新运算放大器的完整 TINA-TI 参考设计。 请参阅

    INA819 TINA-TI 参考设计(修订版 A)

    等等。

    借助直流/直流转换器、可以轻松生成对称电源电压。 但它们迫切需要在输入和输出端使用 π 型滤波器。

    查看此示例：

    https://www.mouser.de/ProductDetail/RECOM-Power/RB-1205D?qs=sGAEpiMZZMv0DJfhVcWlK1dbWmVtPuZfHdbJXDCnaiyqLztnIeC3%252Bw%3D%3D

    INA819输入端的低通滤波器绝对有意义。 尤其是、如果您只对信号的平均值感兴趣。 但它们还有助于抑制电感反冲、换向噪声和其他 EMI。

    电源电压的选择必须使输入信号始终(！) 在共模输入电压范围内运行、与 INA819的电源电压轨相差2V。 因此、选择0V 电源电压不是一个好主意。 您需要负电源电压。

    请记住、承受一定的输入电压和在线性工作范围内工作是两个不同的方面。 第一种情况只意味着 OPAMP 不会损坏。 但是、第二个也是第二个意味着 OPAMP 可以正常工作。 因此、请区分绝对最大额定值和共模输入电压范围。

    另请记住、您可能需要保护单个提供的 ADC 驱动器、防止其在上电和断电期间最终出现 INA819负向输出电压。

    凯

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    你好，Kaai klaas69，

    您的贡献非常有用、我已经下载了您推荐的软件、我将在 ADC 控制器中实施保护、现在我只是等待 Chris 的回答以进一步澄清我的疑问。

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    尊敬的 Martin：  

    我在 Tina TI 中模拟了您的电路、并可在本文底部找到该文件。 下面您可以看到增益与频率间的关系图。 中波段增益为-20.43dB 或0.095V/V  

    在下方、您可以看到、基于衰减、瞬态响应是合理的。 24.08 * 0.095 = 2.29Vpp 或1.14Vpeak。  我看到 Vout 上的所需输出约为+/-1V

    添加输入滤波是一个好主意、Kai 曾提到过。 我在中添加了共模和差分滤波。 我创建了一个用于分析 CMRR 的额外仿真(见下文)。 差分滤波器的经验法则是使其成为共模滤波电压的10倍。 这就是我使用10nF 共模电容器和100nF 差分电容器的原因。 添加差分电容器可提升 CMRR 性能、但会降低带宽、如下所示。  

    下面您可以看到 CMRR 随着差分电容器的增大而提高。 这样做的代价是差分带宽减小。 下图显示了滤波电阻器有意较大失配的情况、以展示该点。 R7 = 5k、R6 = 10k。 当然、为了获得最佳性能、建议将两个输入路径与良好的容差元件相匹配。  

    这是我用于分析 CMRR 的电路。  

     

    我希望这些信息能帮助您做出设计决策、并为 Kai 提供宝贵意见。 如果您需要进一步的帮助、请告知我们！

    以下是两个 TINA 文件：

    e2e.ti.com/.../INA819-Bridge-Sensor.TSCe2e.ti.com/.../INA819-CMRR.TSC

    此致、  

    克里斯·费瑟斯通

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    大家好！

     和 、我很感谢您的贡献、他们真的很有帮助、Caro 的信息也很有用、  我会使用您建议的运算放大器以及您的设计来检测交流电压。

    谢谢大家

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    尊敬的 Martin：  

    没问题！ 如果您有任何进一步的问题、请告诉我们。 祝您在项目上一切顺利！

    此致、  

    克里斯·费瑟斯通