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[参考译文] INA201-Q1:无电流期间 Vin+和 Vin-引脚上的电压

Guru**** 665180 points
Other Parts Discussed in Thread: INA201
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/1310379/ina201-q1-voltage-on-vin-and-vin--pins-during-no-current-flow

器件型号:INA201-Q1
主题中讨论的其他器件:INA201

我们的一个设计使用了 INA201AQDGKRQ1、其中 Vin+和 Vin-端子连接在1R 分流电阻器上。 在我们的内置测试期间、没有电流流经分流器、并且芯片由12V 供电。  

在内置测试期间 、我们 以 GND 为基准测量 Vin+和 Vin-端子的电压、以确保它与电路其他部分隔离。  

在流经分流电阻器的零电流期间、Vin+和 Vin-上是否有电压容差记录? 或者、是否有泄漏电流值?  

请参阅随附的电路片段。

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    嘿 Patrick、

    感谢您在论坛发帖。 我们希望解决和澄清您的问题和疑虑。

    从技术角度而言、器件未与输入引脚隔离。  输入引脚上会出现泄漏(也称为输入偏置电流)、该泄漏取决于输入总线电压。 表7.5列出了这方面的规格。

    请跟进您可能遇到的任何其他问题。

    此致、

    彼得

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    尊敬的 Peter:

    感谢您提供的信息。

    数据表显示"输入偏置电流、VIN–引脚"。 假设这只是负极端子的值。 VIN+是否有值、或者它是否是相同的?  

    偏置电流还表示+ve 和-ve 电流。 我的电路中是否假定输入具有灌电流或拉电流的可能性?  

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    嘿 Patrick、

    当然、很遗憾不清楚。

    有共模输入偏置电流(IBcm)、有感测电流(Isense)。 当没有分流电压(无 Vsense)时、IN+和 IN-引脚上的输入偏置电流将相等、但会因输入共模电压(Vcm)而变化。 IBCM 将变为负值、VCM 为负。 当 Vcm < Vs 时、IBcm 可能会略有漂移。

    当 Vsense > 0mV 时、IBP 将增加、IBN 将保持不变。 总公式为

    IBP = IBcm + Isense

    IBN = IBcm。

    其中 ISense 约为 VSSENS/6k Ω。

    希望这是合理的。

    此致、

    彼得

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    尊敬的 Peter:

    再次感谢。

    在某些背景下、我对整个电路进行了仿真、以尝试获取内置测试期间我们正在读取的"零分流电流"电压值。 在 IN+/IN-端子上使用~0uA 偏置电流值、可获得与大多数器件接近的电压值、即~0.5V。

    但是、有些器件向上浮至大约0.7V。 我们认为这是 INA201芯片上的差异导致的、因为这个电阻器被替换了、电压降低了。  

    通过在 IN+/IN-上使用+3uA 的电流源进行仿真、可以得出这个0.7V 的电压值。  

    数据表指出最大最坏情况为16uA、所以假设这是最坏情况。 请参阅下面的代码段、了解我如何完成该操作。

    这种采用2个相等电流源的方法是否正确、假设检测电流为0A?

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    嘿 Patrick、

    一个正16µA 实际上将进入器件引脚(因此在您的电路中、箭头需要翻转)。 但是的、这基本上与器件在0A 负载电流下的情况等效。

    此致、

    彼得

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    谢谢 Peter、

    那么、如果我们的共模电压略为负、那么我们得到的  IBcm 是否也是有原因的?  

    对 IN+和 IN-应用-2uA BAIS 与我们在测试中看到的增加的电压读数相匹配。  

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    当然是 Patrick。

    是、如果 VCM < 0、则输入偏置电流为负(即来自输入引脚)。

    测试中的 VCM 是什么?

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    尊敬的 Peter:

    假设 Vcm 是 Vin+和 Vin-之间的平均电压  恐怕我没有这些错误单位的数据。 我完全无法想象这是什么。 可能在 UV 范围内。  

    如前所述、我们会看到一些单元在测试期间在输入上具有更高的电压。 如果我 在两个端子上施加1.5uA - 2uA 的拉电流(提升约100-150mV)、我可能会在仿真中引发此问题。

    当我们用库存中的另一个器件替换发生故障的器件上的 INA201芯片时、电压会降低回其"正常"值。 这就是为什么我相信有些芯片可能会拉电流、虽然电流不是很多!   

    这些芯片是否可能有这种拉电流变化?  

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    嘿 Patrick、

    VCM 近似值是多少? 输入是否悬空? 它们是由于负载断开而通过某种电阻接地的?

    如果输入未连接到某些低阻抗源、则会像悬空一样工作。 每当放大器输入引脚悬空并且没有输入偏置电流的接地返回路径时、输入电压就会漂移。 如果存在接地路径(通过禁用的负载)、但具有高阻抗路径、则输入仍将漂移、但仅上升到某个点。

    我想正在发生的情况是输入引脚本质上是悬空的。  如果将输入引脚拉(弱)至接地,则 IB 将接近负值,如果不是负值(IB 从输入引脚拉出电流)。 这是因为当 Vcm < Vs 时、Vs 和 Vin 之间有一些电流路径。因此电流来自 Vs、到 Vin+/Vin-以及总线和接地。 这种情况会一直持续到 Vin+约等于二极管压降为止、此时漂移应该停止。

    我不希望 IB 接近-16uA、因为您的 VCM 不会变为-16V 负值、但您可能必须将其用作上限并使用此值模拟条件。

    此致、

    彼得

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    尊敬的 Peter:  

    认为我之前提供了错误的数据。 我将 Vcm 除以 VIN+和 VIN-之和2、通常约为500mV。

    当没有电流流过分流电阻时、VIN+和 VIN-应几乎相同的电压。   在这条线路上有一个带多个电阻分压器的5V 电压源、这导致了这个500mV、但并不是很强的接地下拉电阻。  

    在我看来、该弱下拉电阻导致在输入引脚上提供电流、并且电流大小似乎因芯片而异。 每个端子上基于 SIMS 的3uA 拉电流会将电压从500mV 升高到700mV。 有一些真实的证据表明、替换芯片后 电压降回到了标称500mV。  

    目前、我们已经选择了1V 的上限、根据仿真结果、从输入端子拉取电流大约为10uA。  

    感谢您对此提供的所有帮助!

    帕特里克

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    嘿 Patrick、

    请原谅从国庆节延误。

    这就是 VCM 的定义。

    电阻分压器会导致此行为、因为它 从输入引脚向外看 、电压小于 Vs、具有高电阻。

    在这种情况下、我认为-10uA 对 IB 而言是相当大的上限。

    如果您有任何其他问题、敬请告知。

    此致、

    彼得