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[参考译文] INA851:增益误差

Guru**** 1821780 points
Other Parts Discussed in Thread: INA851
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/1347449/ina851-gain-error

器件型号:INA851

大家好、我使用的 INA851具有0.4的总增益、即 Gout = 0.2和 Gin = 2。 我要查找此配置的增益误差。

数据表指出:

-增益误差在 G = 0.2时是+/- 0.1%。 我假设这主要是在 G = 0.2条件下设置时第二级的精度(即 G02+和 G02-连接到它们各自的 OUT)。

-增益误差在 G = 1时是+/-0.02%。 这看起来像是在理想(最佳精度)配置下两级的组合精度

首先、我期望1.25K 嵌入式电阻器与5K 电阻精确匹配、当配置在 G=0.2时、精度不会大幅降低、即从+/-0.02%到+/-0.2%(一个幅度)。 有什么我在这里失踪?

然后、最后

-增益误差在 G > 10时为+/-0.2%。 这主要是连接了理想 RG 且 Gout = 1时第一级的精度。

在这种讨论中,假设我的 Gout = 0.2和 Gin = 10 (是的,我知道有更好的组合),那么是通过加0.1%的 Gout 和0.2%的 Gin 计算的总体准确度,即0.3 %的总数? (不是因为知道整体零件性能是0.02%、所以我忽略了 Gin 和 Gout 之间的综合影响)。

如果这不正确、我该如何计算增益误差?

此致

帕斯卡

  • 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。

    Pascal、您好!

    是的、INA851在 G=1时的增益误差最低、因为不涉及外部电阻器、  无外部连接 I 是成比例的、INA851的内部电阻器是按比例匹配的。 因此、在 G=1时、误差 最大值为 ±0.02%、漂移为°5ppm/±C。

    -在 G=0.2V/V 配置中,内部1.25kΩ 通过外部连接与内部5kΩ 电阻器并联,通过将 G02+连接到 OUT+和  G02-连接到 OUT-如下所示。  

    正如您提到的、此配置中的额定增益误差为 ±0.1%。   尽管1.25kΩ 和5kΩ 内部电阻器在 IC 内部布局中按比例谨慎匹配、以提供更低的增益误差、因为这种配置涉及通过封装引线键合连接、封装引脚、 而外部 PCB 连接、这些附加连接增加了串联电阻的一些变化、从而产生小误差。 因此、G=0.2配置下的增益误差是数据表中指定的最大增益误差±0.1%。

     直接添加增益误差往往可以提供一个非常保守的增益误差估计。  同时输入级、输出级和电阻器容差均接近其最差容差的综合概率非常小。  请记住、所有三个误差源都接近最大容差的复合概率是三个小概率的乘积、从而导致非常小的复合概率。    

    当将来自不相关来源的误差进行组合以获得误差估计值时、平方和是业界常用的一种运算。 在估算考虑外部电阻器容差、输入级增益误差和输出级增益误差的增益误差时、您可以考虑使用平方和根法。 平方和根往往可以提供一个更加真实的误差估计。 不相关高斯分布的标准差可组合为平方和的平方根、而不是添加最大值。  

    在示例中、 您可以使用以下公式来估算增益误差、其中输入级设置为 gin=10、gout=0.2、从而计算电阻器容差。 假设 RG 电阻器的  容差为±0.1%、则使用 RSS 通过最大规格计算得出的增益误差为~0.224%。  请参阅下面的计算。   

      

    编辑了2024年4月9日:根据 INA851数据表、更正了计算、G = 10时的输入级增益误差为±0.2%

    此外、在上面的估计值上、我们使用了最大数据表规格来估算 最大总体增益误差。  INA851的典型性能增益误差要小得多。

    谢谢。此致、

    路易斯   

  • 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。

    感谢 Luis 的详尽回答。   

    我在1.25k 外部连接中漏掉了不确定性。 然后、我还将计算 G 介于1和10之间时输入增益的不确定性估计值、以免高估误差。

    帕斯卡

  • 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。

    谢谢 Pascal、

    附件是关于误差分析统计数据/估计数的简短演示。 尽管该演示与 INA851无关、但您可能会发现它很有用、因为它讨论了规格背后的统计数据和误差估算。

    e2e.ti.com/.../Error_5F00_Analysis_5F00_statistics_5F00_4_2D00_9_2D00_24.pdf

    此外、下面是指向应用简介的链接、其中展示了 INA851电路示例、根据最大数据表规格提供了估计的直流精度计算、还提供了基于典型规格的估算。  计算结果如第5页的表3所示。

     利用 INA851优化应变仪精度与分立式设计

    谢谢、此致、

    Luis,