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[参考译文] INA225:增益为非线性

Guru**** 667810 points
Other Parts Discussed in Thread: 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/1262922/ina225-non-linearity-in-gain

器件型号:INA225

 当电流较低时、INA225显示增益为非线性。 我们已按照设计将增益设置为100。 但在电流较低时看到增益较低。 请在下面找到测试数据。

R SENSE = 20毫欧

VOUT 是在数据表中看到的 INA225输出  

可以看出、当感测电流为241mA 时、增益仅为39、仅当感测电流为624mA 时、增益才接近100。 这种行为的原因可能是什么?

测试数据

输出电压(V) I SENSE (A) R 传感 计算得出的增益
0.187 0.241 0.02 39
0.378 0.333 0.02 57
0.597 0.437 0.02 68
0.907 0.533 0.02 85
1.233 0.624 0.02 99
1.276 0.651 0.02 98
1.297 0.661 0.02 98
1.292 0.661 0.02 98

原理图

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    大家好、Thomas:

    我会更仔细地看一下、明天再跟您联系。

    此致、

    天使

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    您好, Angel,

    是否有进一步的更新? 您有机会了解一下吗? 希望尽快更新。

    此致、

    托马斯·简体中文

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    托马斯·你好

    我的第一个想法是、该误差可能是由输入失调电压引起的、因为这往往是较低电流下的主要误差源。 但是、在显示的最低电流为0.241a 时、分流电阻器上的压降约为4.82mV。 在最差的失调电压情况下、即150uV、它可能会导致所见的误差的3%左右。 虽然可能很大、但这比您测量的误差小得多。  

    这个较大的误差可能是由共模输入滤波电容器 C55和 C56的不平衡引起的。  共模输入低通滤波器出现任何不平衡都会降低共模 抑制性能。 这似乎会在较低电流下引起大得多的误差。  

    此 E2E 主题中详细讨论了一个类似问题:

    (+) INA280:如果输入共模电容值不匹配、则存在任何问题? -放大器论坛-放大器- TI E2E 支持论坛 

    我建议使用较低的电容值和更严格的容差进行替换、或移除这些电容器、以查看测量结果是否有改进。  

    此致、

    天使

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    您好,Angel,

    很抱歉回复太晚了,感谢 您之前的详细回复。

    不过、我们尝试了完全移除这些电容器。 但在行为中未观察到任何变化。 我们会在所有的电路板上看到这种行为。

    为了确认它是否由我们的任何设计问题引起、您能否在最终的任何评估板上尝试重现它、并查看结果是否与我们的观察结果相符?  

    提前感谢您的长期支持和付出的努力

    此致、

    托马斯·简体中文

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    尊敬的 Thomas:

    我将在接下来的几天内采购一个板 、并向您更新所有结果。  

    此致、

    天使

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    您好,Angel,

    如果您有机会在最后查看问题、您可以更新吗?

    此致、

    托马斯·简体中文

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    尊敬的 Thomas:

    我使用我们的 EVM 测试了您的条件、该 EVM 的原理图如下。  

    在我的所有测试中、对于不同的电流/Vshunt 值、我可以通过 Rsense 确认输出端的增益为100V/V。  

    这是通过 Rsense 的恒定直流电流完成的、从而复制输出端的不同 Vshunt 和空载。  

    您如何测量 I sense (A)数据以及知道流经 Rsense 的电流是多少?

    需要测量 Vshunt?  

    您是测量简单的直流电流还是涉及瞬变?

    您的疑问似乎与上一个 E2E 帖子相关: (+) INA225:错误增益-放大器论坛-放大器- TI E2E 支持论坛、在这种情况下、您可能会在其中观察到相同的问题。  

    由于器件的输出阻抗而存在稳定性问题、此时器件无法驱动输出端的容性负载。   

    我运行了 TINA 仿真、其中我以2.98kHz 的频率在通过 Rsense 的0至250mA 电流之间切换。  

    您可以看到输出电压在您的条件下是如何不稳定的(R85=R85 100Ω、C58=0.1uF)、我绘制了针对不同 R85电阻器值的响应曲线  

    容性负载导致的系统不稳定可能是导致出现此行为的原因。

    我建议 在输出端将 R85增加到至少300欧姆或更高(如果您希望保持相同的 RC 恒定、则降低 C58的值)、看看这是否有助于解决稳定性问题。

    此致、

    天使