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[参考译文] INA190:采用 INA190A1QDCKRQ1进行设计

Guru**** 668880 points
Other Parts Discussed in Thread: INA190, INA236, INA225
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/1227271/ina190-designing-with-ina190a1qdckrq1

器件型号:INA190
Thread 中讨论的其他器件: INA236INA225

团队、您好!
我们计划使用电流检测放大器  INA190A1QDCKRQ1 一款产品的配置。
电流可以介于范围内 100nA 至1.6mA
我们计划使用 120E. 如图所示选择分流电阻器。


当只有100nA 流经电阻器时,电阻器上产生的电压将为100nA*120E=12uV。
 INA190A1QDCKRQ1的增益为25V/V、因此输出电压为300uV。

当电流为1mA 时、电压将为1mA*120E=120mV。
输出电压将为3V。

当电流仅为100nA 时、IC 输入端的电压将为12uV、而 IC 的偏移电压为15uV (最大值)。

1)。 我能否将此 IC (INA190A1QDCKRQ1)用于我的应用?
2)。 如果没有、请提出替代方案。

正在寻找您的回复。




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    您好、Shibin:

    我将对此进行回顾、并很快做出响应。

    此致、

    彼得

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    您好、Shibin:

    该电流动态范围和低电平起始点可能不适用于 INA190。 峰间输出噪声会达到2.5mV 峰间值(6 sigma)、因此300uV 的输出漂移可能会被噪声淹没、除非进行大规模滤波和数字平均。

    此外、REF 引脚需要偏置为线性电压(~100mV)、以便在100nA 电流期间 Vout 不会处于饱和状态。

    这些选项包括:

    1.使用两个 INA190 (INA190A5、500V/V 用于测量低电流、INA190A1、25V/V 用于测量高电流)。 您甚至可以将它们的输出连接在一起、并使用使能引脚关闭(使 OUT 变为高阻态)、只要您不需要即可。

    如果您选择这条路线、可能需要 将 Rshunt 增加到~195-m Ω Ω、这样您就可以利用 INA190A1 (1mA* 195Ω* 25V/V = 4.88V)的满量程范围(FSR 高达5V Vs)。 您也只能给 INA190A5一个 REF>0V 以最大化 A1的 FSR、但有助于使 A5饱和。

    如果您不能再增大 Rshunt、则应减小它、但将 A1替换为 A2、以便仍然可以更大限度地提高 FSR、并使 Vout_A2在1mA 时接近5V。

    使用仪表放大器并考虑调整增益设置电阻器和/或使用更大的 FSR/电源电压。

    请查看我们的模拟电路库以获取相关创意:

    https://www.ti.com/design-resources/design-tools-simulation/analogue-circuits/amplifier-circuits.html 

    此致、

    彼得

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    Peter、您好!
    感谢您的答复。
    如果我将 INA190A5 (500V/V)用于100nA 电流(分流电阻= 195E)、
    IC 输入端的电压为100nA * 195E = 19.5uV。
    IC 的输入失调电压为15uV。  
    因此我无法使用  INA190xx 系列。  请更正我的错误。

    可以为我的应用使用 INA236等电流监视器吗?
    是否有任何增益可调节的电流监控器?

    期待您的回复。

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    嗨  

    是的、偏移误差是可以比较的。 但这可能通过一次性失调电压校准协议否定、并且当您使用稳定电压对 REF 引脚进行偏置并读取差分输出时、该协议变得容易得多。 当没有负载且 VBUS 和 VS 开启时、只需对 Vout 至 Vref 进行一次测量。 您记录该值并从之后的所有读数中减去。  

    否则、如果您的系统无法执行该协议而无法进行差分输出测量、那么您必须依赖具有较低失调电压的放大器或较大的分流电阻器。

    我们确实使用了 INA225、它是一种可编程增益电流感应放大器(CSA)、但输入偏置电流在 uA 范围内、无法测量100nA。

    虽然 INA236可以正常工作、但与 INA190 (2.3MOhm 至4.6MOhm)相比、它确实具有更低的差分输入电阻(140k Ω)。 请参阅数据表的第6.5节和图6-14。 差分输入电阻表现为增益误差、因为它会产生一个分流器(来自分流器的漏电流)。 195欧姆的泄漏误差可以简单地计算为额外的100*195/140,000 = 0.139%增益误差。

    此致、

    彼得

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    Peter、您好!
    我们计划使用 TMUX6219DGKR 等模拟多路复用器。
    请查看并告知我们您的评论。
    成分  I_SENSE_P 来自传感器。
    可以根据流经传感器的电流(分别为100nA 和1mA)来选择2K 电阻器和95.3E 电阻器。

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    您好、Shibin:

    您展示的方法可能可行、但您可能具有低信噪比(SNR)、具体取决于允许的滤波/平均值量、请参阅下面。 在100nA 时、INA190A1将只有5mV 差分输出。 将此与6 Σ 2.5mV 峰峰值输出噪声进行比较。 这不是很好、但可能起作用。

     

    您可以 Ω 更改为 INA190A2或 INA190A3以在100nA 时将 SNR 提高、但对于 INA190A2、您需要将140 Ω 降低为70k Ω、Ω 对于 INA190A3、则需要将36k Ω。 我已经对此进行了仿真、您仍然可以获得整个范围内的测量值(见下文)。 我建议至少使用 INA190A2、因为它具有更高的输入阻抗(4.6MΩ Ω)和更低的输入偏移。

     

    另一种方法是我提到的、使用两个不同的 INA190来最大限度地提高100nA 测量的信噪比。

     

    您只需根据自己的系统级要求进行微调即可。 可能会有一个更好的选择、在这种情况下、两个放大器的重叠有更多、可以提供精确的线性测量。

    此致、

    彼得