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[参考译文] INA849:原理图审阅

Guru**** 1821780 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA810, INA849, AM6442, OPA388, OPA328
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/1301870/ina849-schematic-review

器件型号:INA849
主题中讨论的其他器件: AM6442OPA388OPA328、OPA810

尊敬的团队:  

客户想要在基于 CT 的电流传感器应用中使用竞争对手器件 AD8421。  

我想将此器件替换为 INA849。 请参阅以下原理图。  

您会查看上面的原理图吗? 请告诉我您对 INA849可替换上述原理图中的器件的看法。  

您是否知道客户从 AD8421输出到 VF4输出配置了哪些滤波器? 可忽略无源元件值。  

您是否建议使用 INA849的输出滤波器来配置基于电流检测电路的 CT?  

谢谢你。  

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    您好、Nam:

    JUNJIE CHEN 说:
    您知道客户从 AD8421输出到 VF4输出配置了什么过滤器吗? 可忽略无源元件值。  [/报价]

    如上图所示、INA849具有输入低通滤波器、转角频率为~159Hz。  在运算放大器级中、显示了一个无源带通滤波器(无源高通和低通滤波器 RC 滤波器)、后跟一个在同相增益、低通配置上设置的放大器。 然而、如图所示、滤波器频率响应非常低、您刚才提到可以忽略无源器件的值。 您是否有包含正确滤波器无源器件的原理图? 或者、您能否定义目标的 CT 信号带宽是多少以及所需的滤波器频率响应特征?  

    [quote userid="134317" url="~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1301870/ina849-schematic-review 是否可以推荐 INA849的输出滤波器配置基于电流检测电路的 CT?

    它取决于目标 CT 信号和带宽特征。   例如、在特定于电网计量电源应用的 CT 应用上、一些应用使用低通滤波器、允许 50Hz 或60Hz 的基本交流电信号以及几个基频谐波、例如 BW 约为几 kHz 带宽的低通滤波器。 然而、这可能会因上述特定 CT 应用的不同而有所不同。  请告知我们上面的 CT 应用中使用的信号以及所需的带宽。 如果 您要求我们就滤波器设计提供建议、 定义 滤波器类型(低通或带通)、滤波器规格和频率响应特性、即滤波器阶数、滤波器响应特性(巴特沃斯、切比雪夫)。

    JUNJIE CHEN 说:
    您看上面的原理图吗? 请告诉我您对 INA849可替换上述原理图中的器件的看法。  [/报价]

    INA849是一款极低噪声器件、在1kHz (增益= 1000V/V)时具有1nV/sqrt (Hz)的输入参考噪声、 宽带宽仪表放大器、1.25MHz BW 为 G=1000;因此可提供更高的噪声性能和更宽的带宽、从而适用于上述应用。   

    一次电路更改、INA849定义了与 AD8421不同的增益公式、其中 INA849的增益由计算得出:

    INA849增益=(1 + 6kΩ/ RG)。  

    如果需要762.53V/V 的增益、如上面的 AD8421原理图中所示、则 INA849的理想增益电阻器值为 RG = 7.8787Ω。  例如、您可以为~763V/V 的增益选择一个标准值7.87Ω 电阻器。  如果您希望我们提供原理图建议、我们需要其他信息:

    1) 1) INA849输入端的输入共模电压范围。  澄清上述 CT 是否接地、似乎 R16正在连接到传感器上的 GND、但连接不清楚。

    2) INA849输入端的最小/最大 CT 电流范围。

    3) CT 信号频率响应要求和滤波器频率响应要求。 请定义 滤波器类型(低通或带通)、滤波器阶数、滤波器频率带宽规格和响应特性(例如、巴特沃斯响应)。  

    4) 4)放大器级驱动的电路或负载是什么。  如果这是 ADC、哪个 ADC 器件、ADC 分辨率、ADC 满量程范围、采样率。

    5) 5)运算放大器级放大器输出所需的输出电压范围。

    谢谢。此致、

    路易斯

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    您好、Luis:  

    感谢您的评论。 请参考以下我的意见、提供原理图建议。  

    1) 1) INA849输入端的输入共模电压范围。  澄清上述 CT 是否接地、似乎 R16正在连接到传感器上的 GND、但连接不清楚。

    2) INA849输入端的最小/最大 CT 电流范围。

    [/报价]

    电流范围为0至50A,INA849的输入范围为0~200mV (非固定)  

    3) CT 信号频率响应要求和滤波器频率响应要求。 请定义 滤波器类型(低通或带通)、滤波器阶数、滤波器频率带宽规格和响应特性(例如、巴特沃斯响应)[/quot]

    滤波器频率为200kHz ,截止频率,滤波器类型低通滤波器  

    4) 4)放大器级驱动的电路或负载是什么。  如果这是 ADC、哪个 ADC 器件、ADC 分辨率、ADC 满量程范围、采样率。

    5) 5)运算放大器级放大器输出所需的输出电压范围。

    [/报价]

    负载为 ADC、客户希望使用 AM6442器件的内部 ADC。 12位, 高达4 MSPS,满量程0至3.3V,运算放大器的输出电压范围为0至3.3V。 他们希望使用零漂移放大器解决方案、如 OPA388。  

    谢谢你。  

    [/quote]
    [/quote][/quote]
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    尊敬的 Dino:

     INA849输入信号为0-200mV、ADC 满量程输入范围为3.3V、因此需要将 INA849设置为大约~16V/V 的增益、并具有 Rg=402欧姆的增益电阻器。  电路假定传感器共模电压在 GND 处偏置、或者输入共模电压处于 INA849的线性范围内。

    上面的电路包含一个仪表放大器、这个放大器设置为增益放大 CT 信号、之后是一个驱动 ADC 的第二级运算放大器滤波器级。 由于 INA849是一款高精度、低漂移仪表放大器、其增益设置为16V/V、因此信号链中的失调电压和失调电压漂移性能主要由第一个仪表放大器增益级决定、而第二个运算放大器级不会产生显著的误差。 因此、使用 OPA388等零漂移放大器没有显著的优势、因为 CT 信号已经得到增益。  

    此外 、如果您需要在高采样率下支持 AM6442器件的 ADC、则需要带宽相对较高的放大器、在高频下提供低闭环输出阻抗、以便能够驱动12位 SAR ADC 采样保持、 并在短采集时间内稳定在12位 ADC 分辨率范围内。 因此、我不建议在此应用中使用零漂移放大器。

    下面是一种可能的电路、其中使用增益为16V/V 的 INA849、然后是转角频率约为200kHz 的 Sallen-Key 低通滤波器配置中的 OPA328。  AM6442的采样率和/或采集周期可编程、此电路将能够驱动 ADC 采样保持、并在高达3.125MSPS 的采样率下在12位 ADC 分辨率的1/2LSB 内趋稳。

    ADC 时序假设:  

    - ADC 采样率<= 3.125-Msps

    -ADC0_SMP_CLK = 60MHz

    -采集时间= 6*ADC0_SMPL_CLK_CYCLES =~100ns

    转换时间=  13*ADC0_SMPL_CLK_CYCLES =~216.7ns  

    如果需要支持更快的采样率、达到4MSPS 的最大吞吐量、则需要更高带宽的放大器、例如 OPA810;但请记住、OPA810的最小电源电压为+4.75V。

    谢谢。此致、

    路易斯