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[参考译文] LMP8601-Q1:IN+和 AMP、IN-输入允许的最大输入电阻

Guru**** 1630180 points
Other Parts Discussed in Thread: LMP8601-Q1, LMP8601, LMP8602-Q1, INA185, LMP8602
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/1339483/lmp8601-q1-maximum-input-resistance-allowed-at-in-in--inputs

器件型号:LMP8601-Q1
主题中讨论的其他器件: LMP8601LMP8602-Q1INA185LMP8602

我们在以~50V/V 的增益配置通过 LMP8601-Q1并联电阻为40m Ω 的分流电流进行监控。

出于诊断目的、我们希望在 IN+和 IN-引脚上注入一些电压、该电压差会导致以下电路模块进行响应。

为此、我们确实需要 IN+和 IN-引脚上的电阻("RSER1和 RSER2")在1K 欧姆至10K 欧姆范围内。

那么、现在问题是、

1.是否允许 LMP8601-Q1器件的 IN+和 IN-引脚前面具有1K Ω 至10K Ω 电阻?

2.在 LMP8601-Q1器件的 IN+和 IN-引脚前面具有高输入电阻的功能影响是什么?

请参阅下图中的 LMP8601-Q1输入路径建议:

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    您好!

    1. 是否允许 LMP8601-Q1器件的 IN+和 IN-引脚前面具有1K 欧姆至10K 欧姆的电阻?

    不建议在电流检测放大器的输入级之前放置大电阻器、因为这些电阻器会改变系统的增益和失调电压。 这是偏置电流流入 INP 和 INN 引脚导致的、如本  视频 www.ti.com/.../6319688089112以及本视频 https://www.ti.com/video/6219017476001中所述

    如果您需要对输入结构进行的只是对输入信号进行滤波、则可以考虑使用器件的内置滤波器功能(数据表第20-22页进行了介绍)。

    如果您希望在器件的输入引脚上添加电阻器 、我们通常建议 分流器和输入端之间的总电阻值小于10欧姆。

    如果您还有任何问题、请告诉我、

    列维德弗里斯

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    您好!

    感谢您的答复。

    是否有任何方法可以估算  输入路径的高电阻对器件增益和失调电压的影响而导致的输出电压差?

    从 LtSpice 仿真来看、当在 LMP8601的输入端使用2K 时、我还没有观察到 LMP8601 VOUT 的主要区别。

    仿真–电路配置:

    • 测得的电流为0.4A 和1A。
    • 使用的分流电阻为40m Ω。
    • 使用外部电阻器选项将增益增加至49.4V/V。 (即、 A1引脚和 A2引脚   通过 外部168.1K 电阻器与 VOUT 引脚连接在一起)
    • 在以下两种配置下执行了两组仿真。
      • 其中0.05欧姆串联
      • 其中串联2K 欧姆  

    仿真-结果:

    条件 I_FIRE (A) VDIFF (V) VOUT (V) 计算得出的增益 增益_集
    30 Ω 串联 0.4 0.016 3.377 54.81 49.37
    30 Ω 串联 1 0.040 4.561 51.53 49.37
    2K 欧姆串联 0.4 0.016 3.368 54.63 49.37
    2K 欧姆串联 1 0.040 4.545 51.51 49.37

    有待澄清的问题:

    1. 您能否解释一下为何串联使用30欧姆和2K 欧姆电阻器(在仿真中)时 VOUT (V)没有发生重大变化?
    2. 即使电路在仿真中与2K 欧姆电阻器串联工作正常、我们是否 存在实际器件在实际电路板中无法正常工作的风险?
    3. 我已将 LMP8601器件 A1引脚与 A2引脚连接在一起、然后通过外部168.1K Ω 电阻器与 VOUT 引脚连接在一起、以将器件增益增加到49.37V/V。 但根据仿真结果、可以如上表中所述观察到增益。 哪些因素会导致器件增益变化至设置限值以下?
    4. 对于增加的增益电路配置、哪种滤波方案(即 A1和 A2引脚上的滤波方案)是合适的?
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    您好!

    我们也不建议在此器件的输入端之前放置任何电阻、因为它可能导致的性能降低。

    您能否解释为何串联使用30欧姆和2K 欧姆电阻器时 VOUT (V)没有发生重大变化(在仿真中)?

    正如我发布的第二个视频中所述、我们的许多电流放大器模型未捕捉器件的完整行为、因此此处可能发生了这种情况。 我 需要咨询我们的建模专家以了解模型的全部功能。

    是否可以估算  由于输入路径的高电阻对器件增益和偏移电压的影响而产生的输出电压差异

    最佳方法是针对输入结构进行仿真。 我上面链接的视频是理解这些问题的关键: https://www.ti.com/video/6219017476001?keyMatch=INPUT%20FILTER%20ERROR 

    您还可以查阅输入偏置电流的数据表图、以了解器件将从电路汲取的电流:  

    我已将 LMP8601器件 A1引脚与 A2引脚连接,然后通过外部168.1K Ω 电阻器与 VOUT 引脚连接在一起,以将器件增益提高至49.37V/V。 但根据仿真结果、可以如上表中所述观察到增益。 哪些因素可能导致设备增益变化超过设定的限制?

    您发布的结果似乎表明了失调电压误差、而不是增益误差。 根据这里的数字、似乎有大约1.75mV 的输入偏移误差。 在不详细了解施加到器件的电压的情况下、很难准确地说出输出电压的来源。  

    您可能正在测量 R1两端的电压、但如果直接在器件引脚上测量电压、您可能会发现增益更接近预期值。

    对于更高的增益电路配置,哪种滤波方案(即 A1和 A2引脚)适合?

    您可以考虑切换到 LMP8602-Q1、这是一款50V/V 器件、因此不需要任何额外增益、并且可以将 A1和 A2引脚与上述 Sallen-Key 滤波器设计结合使用。 这还可让您避免按输入引脚使用滤波器时固有的问题。

    如果您还有任何问题、请告诉我、

    列维德弗里斯

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    您好!

    谢谢详细的解释。

    如视频"https://www.ti.com/video/series/precision-labs/ti-precision-labs-current-sense-amplifiers.html",IAM 计算由于使用滤波电阻器而调整的新失调电压和新增益值。

    • 估算输入端使用滤波电阻而产生的新输入失调电压时、使用了以下公式。  在此公式中: 伊奥斯 需要将参数计算为两个输入端输入偏置电流之间的差值、即 需要从数据表波形评估 IB 与 Vdiff。 但 LMP8301-Q1数据表(针对 INAx 系列器件提供)中未提供此信息。  
      • 请提供  IB 与 Vdiff (在 LMPx 输入上)的关系信息以评估  伊奥斯  用于计算的参数。

        

    • 估算新增益值时、由于在输入端使用滤波电阻、使用了以下公式。  在此公式中:  RINT 或 RFB  计算对增益值的影响时需要使用值。 但 LMP8301-Q1数据表(为 INAx 系列器件提供)中未提供这些电阻值。  
      • 请提供  RINT 或 RFB   用于评估因使用外部滤波电阻器而导致的新增益值的值。

  • 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。

    您好!

    您是否同意将50V/V 器件用于您的用例? 这是使用器件的更合适的方法。

    请提供  IB 与 Vdiff (at LMPx 输入)信息以评估  伊奥斯  计算参数。
    请提供  RINT 或 RFB   用于评估由于使用外部滤波电阻器而导致的新增益值的值。

    我需要检查这一点、下周同一时间再见、以获得这些值。

    谢谢。

    列维德弗里斯

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    此外、

    为估算新的增益值,由于在输入端使用滤波电阻器,已使用以下公式。  在此公式中:  RINT 或 RFB  计算对增益值的影响时需要使用值。 但 LMP8301-Q1数据表(为 INAx 系列器件提供)中未提供这些电阻值。  [/报价]

    此公式对 INA185很有用、但不适用于 LMP8301-Q1、也未在 LMP8301-Q1的数据表中找到。 对于 LMP830-Q1、视频中提到的唯一有助于预测新增益值的方法是仿真。

    列维德弗里斯

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    您好!  

    这对我来说也是一个关注。 我曾对 LMPxx 系列提出疑问、但在建议的视频材料中、INAxx 系列被视为示例。

    我觉得 INAxx 和 LMPxx 系列使用类似的方法来估算由于使用输入滤波器电路而导致的偏移和增益变化。 此外、视频中没有提到这仅适用于 INAxx 系列。

    因此、我想在这里澄清我的理解、现在证实了视频中建议的方法不适用于 LMPxx、并且只能使用仿真来验证对失调电压和增益的影响。

    现在需要澄清与仿真相关的以下几点。 它们是:

    1.您在之前的谈话回复中提到过(请参考以下快照),"我们的许多电流放大器模型没有捕捉到该器件的完整行为,因此可能发生了这种情况。 我需要与我们的建模专家核实,以了解该模型的全部功能。"  

    由于我们只有一个选择来验证仿真的影响、因此我们对仿真和模型有多大的信心?

    LMPxx 系列 PSpice 模型(从 TI 网站下载)的仿真模型与 TINA 中提供的内置模型之间是否有差异?  

    3.另外要进行模拟,我需要在上一个对话中要求的详细信息(请参考下面的快照)。

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    您好!

    此申请是否有任何更新?

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    您好!

    很抱歉我的回复太晚了,我还在等待我们的建模专家回复您的具体问题。

    谢谢。

    列维德弗里斯

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    您好!

    我能够与我们的建模专家核实、但不幸的是、由于这是一个较旧的产品、我们无法获得有关模型在输入结构方面能够实现什么功能的太多信息。 此模型可能不适合您尝试使用此模型进行仿真的高级情况。 我们的许多模型在宏中包含详细说明在模型中捕获的部件参数的信息、但此模型没有此信息。

    我与一些设计人员交谈过、他们建议您将输入电阻限制在输入电阻的1%以下、即2.9K。 在此范围内仍会有一定的增益降级、遗憾的是、我们没有确定此降级的公式。 由于输入结构处于不规则模式中、除了输入电阻的±1%之外、器件的运行状态变得更加不可预计。

    作为替代解决方案、您应该使用增益为50V/V 的 LMP8602、恰好是目标增益、并取消器件输入端的高阻滤波器。 如果您的系统需要滤波器、您应该使用数据表第20-22页指定的滤波器设计之一、并且不应该在器件的输入上放置一个大滤波器。

    如果您还有任何问题、请告诉我、

    列维德弗里斯