[参考译文] OPA192：OPAMP 配置

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Other Parts Discussed in Thread: OPA192, OPA2192, INA296A

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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1279085/opa192-opamp-configuration

器件型号：OPA192
主题中讨论的其他器件： OPA2192、 INA296A

您好！

我使用随附图像所示的运算放大器配置来转换0.01V pk-pk 正弦波形(逆变器的交流输出电流、从分流电阻得出大约100A pk-pk) 至电平转换和放大的正弦波形、峰值电压约为1.5V、即1V 为最小值、4V 为最大值、可用于驱动器 IC UCC21755的 AIN 引脚(AIN 引脚仅可感测0.5V 至4.5V 之间的电压)、以进行进一步感测。您能否对电路(我在 TINA 软件上模拟的电路、似乎在该电路中工作正常)提供您的意见、或者我可能面临的问题。我可以认为的一个问题是、在逆变器的输出为1A 时、由于分流电阻器上的电压非常低、因此运算放大器产生的输出可能不准确。我在 TINA 仿真平台上看到的另一个问题是、如果我没有如图所示连接 GND 1、就不会获得所需的输出。接地问题是 TINA 的限制还是由于分流电阻器的任一端都没有接地元件而无法对逆变器输出端进行电流检测。

6 个月前

0 admin 6 个月前

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尊敬的 Shishir：

上面的原理图中所示的差分放大器称为+20V、这会尝试将 OPAx192信号移动到+20V。这是一个问题、会将运算放大器输出置于电源轨中。此外、UCC21755 AIN 电压输入范围为0.6V 至4.5V、因此、 OPAx192差分放大器的基准电压设置不正确。

-请说明、分流电阻器的预期直流共模电压电平(0.01V 峰峰交流信号的直流电平)相对于 OPA192放大器 GND 是多少？该分流电阻器是以上述仿真原理图中所示的 GND 为参考、还是该解决方案是具有更高直流共模电压的高侧检测解决方案？

-您提到您需要1.5Vpk 的输出信号,其中 1V 为最小值, 4V 为最大值,因此您需要150V/V 的增益。是这样吗？交流信号的最大频率是多少？

谢谢。此致、

路易斯

0 admin 6 个月前

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您好！

是的、您是正确的、运算放大器以+20V 为基准来降低复杂性(我只使用一个+20V 电源为逆变器的辅助侧供电、并使用与运算放大器相同的基准电源以及 Vcc 电源)。不过、我能够使用上述无源器件的值将波形输出降低在+1V 和+4V 之间。这是问题吗？

对于我的应用、0.01V 峰间交流信号的直流电平将是最大+/-0.01V。否、分流电阻器未接地。在逆变器中、分流电阻位于逆变器的输出和电机的输入之间。因此、考虑到当逆变器正常工作时、分流电阻器始终会受到最大100V 直流共模电压的影响。这就是我所担心的问题、因为如果我没有接地到 VG1电源、仿真似乎不起作用。但我没有给它太多的考虑、因为我在使用 Tina 软件的不同模拟电路仿真中多次遇到相同的问题。

是的、我需要150V/V 的增益。交流信号的最大频率(基频)为50Hz。

0 admin 6 个月前

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尊敬的 Shishir：

如您所述、主要的挑战在于100V DC 条件下分流电阻的输入直流共模电压电平。由+20V 电源供电并配置为增益配置的 OPA192差分放大器将无法适应+100V 直流大输入共模电压、因为该器件的输入电压将超过放大器输入端的运算放大器电源。

关于差分放大器的基准电压、需要将其设置为 VREF=+2.5V、以使1.5Vpeak 输出信号居中、从而获得+1V 最小值和4V 最大值。

下面是一份详细讨论差分放大器的良好应用手册：

差分放大器(减法器)电路

为了接受+100V 直流共模电压、以下是使用 INA296A5电流检测放大器和双路 OPA2192运算放大器的一个可能电路。

INA296A5提供200V/V 的增益、并且该器件能够在由+20V 电源供电的情况下接受高达+110V 直流输入共模电压的双向输入信号。假设+100V 直流电压为正、该器件将工作。 (INA296Ax 有不同的型号、具体取决于所需的电压增益。)

由于输入信号为0.010V 峰峰值、并且您需要一个3V 峰峰值(1.5Vpk)输出、所以所需的电路增益为300V/V。因此、我在 INA296A5 (G=200V/V)之后跟随一个 OPAx192同相放大器电路、该电路的增益设置为+1.5V/V、总体电路增益设置为300V/V。

编辑：2023年10月11日、将差分放大器替换为同相配置。

输出1.5Vpk 信号需要集中在2.5V。为了生成基准电压、我使用分压器和双路 OPA2192的第二个运算放大器来生成2.5V 基准电压。或者、您可以选择可通过20V 电源供电的2.5V 精密电压基准器件。

请查看下面一种可能的电路和瞬态仿真结果。

TINA 仿真文件：

e2e.ti.com/.../FORUM_5F00_INA296A4_5F00_OPA192_5F00_non_2D00_inverting_5F00_amp.TSC

我是精密放大器团队的一员、很高兴为您解答 OPAx192问题。

如果您有有关 INA296A 电流感应放大器的详细问题、可以向电流感应放大器应用团队咨询、该团队将能够为 INA296A 器件提供支持或提供其他电流感应放大器解决方案。

谢谢。此致、

路易斯

0 admin 6 个月前

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您好、Luis：

感谢您的详细解释。我相信这将有助于实现对交流电流的精确感应。

0 admin 6 个月前

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尊敬的 Shishir：

谢谢你。只要直流共模电压在-5V 至+110V 范围内、INA296A4就会工作。

2.5V 基准精度是+20V 电源精度/稳定性和电阻分压器容差的直接函数。如果您预计由于电源电压变化而需要更高精度的2.5V 基准、您可以始终将此分压器电路替换为专用精密2.5V 基准器件。

谢谢、此致、

路易斯

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