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[参考译文] INA331:INA331

Guru**** 1821780 points
Other Parts Discussed in Thread: LM7705, INA331, OPA336, INA351, OPA333
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/1373312/ina331-ina331

器件型号:INA331
主题中讨论的其他器件: OPA336INA351、LM7705、 OPA333

工具与软件:

对于仪表放大器 INA331、此设计用作差动放大器、R1 = 100K 数字电位器、R2 = 100K。 从 DS 来看、这表明 VREF 需要使用低阻抗输入驱动。 为了实现 VREF 的低阻抗、实施方式如下:

数字电位器、L 连接至0V。

数字电位器、W 连接到缓冲器 OPA336的输入、其输出连接到 VREF

数字电位器、W 连接至 INA331上的 RG 输入以及 R2的一侧、100K。 R2的另一侧连接到 Vout。

请告知上述配置是否允许:

增益的变化(数字电位计)用作表达式中的可变电阻、G = 5 +(5R2/R1)

VREF 由低阻抗 OPA336驱动

如果您能够尽快提供更新、请执行以下操作:

谢谢

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    是的、R1可由数字电位计控制。 并且通常会使用运算放大器驱动基准输入。 (像 INA351这样集成了此类缓冲器的器件。)

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    您好!  

    我同意克莱门斯的观点。 如果您有任何其他问题、请告诉我们。  

    此致、  

    Chris Featherstone

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    感谢您的更新。

    我的问题相关 tp R1的数字电位计是如何通过 H、W、L 的连接和使用前面概述的缓冲器(总结如下)配置的。 请确认这种安排是否可以接受?

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    嗨、Naeem、  

    您能否提供您的仿真或原理图以供我们在 TINA TI 中验证?

    此致、  

    Chris Featherstone

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    Chris、您好!

    不能确定我能否提供部分原理图、因为这需要制定保密协议。 我退出了

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    Chris、您好!

    不确定我能否提供部分原理图、因为这需要制定保密协议。 但是、下面概述了连接、省略了 INA331的差分输入。

    数字电位器、100K、H 引脚连接至 INA331的 RG/R2引脚

    数字电位器、100K、W 引脚到 OPA336的输入、用作缓冲器。 OPA336的输出连接到 INA331 VREF 引脚。

    数字电位器、100K、L 引脚至0V。

    R2 = 100K

    从上述情况来看、VREF 由 OPA336和 INA331输出的低阻抗源驱动、这些输出与可变增益的差分输入结合使用

    如果您可以建议上述配置是否支持增益、G=5+5(R2/R1)、这将非常有用、或者建议是否需要更改?

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    嗨、Naeem、  

    这在没有原理图或仿真的情况下是具有挑战性的。 数字电位器也不是我们的器件、因此我需要根据您的说明来看看如何配置数字电位器。  

    我将尝试根据您的描述来模拟电路。  

    此致、  

    Chris Featherstone

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    嗨、Naeem、  

    我根据上述说明进行了仿真、但电路无法正常工作。 请点击以下链接下载 Tina 并根据您的描述修改电路、或验证下面的原理图是否正确。 我在下面提供了可以修改和重新附加的仿真。  

    TINA 下载:

    https://www.ti.com/tool/TINA-TI

    e2e.ti.com/.../2021.INA331.TSC

    此致、  

    Chris Featherstone

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    Chris、您好!

    如果要从提供的链接下载 TINA、我需要从该链接获取访问权限、这可能需要几天时间。

    从所提供的电路来看、INA331以+3V3和0V 为基准。 关断引脚单独启用、您可以看到您已通过外部电源启用该引脚。

    总之、如果使用可变电阻器(数字电位器)代替 R1、那么与满足从低阻抗源驱动的 VREF 的 INA331进行连接的下一步是什么? 在我的案例中、 我使用数字电位器电刷的输出作为 OPA336的输入、并将其输出作为 VREF、这一点您已经表明是不起作用的?

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    嗨、Naeem、  

    使用所述的电路、假设我的原理图正确、则电路不工作。 因此、如果需要调整、我需要在原理图上进行确认。  

    此致、  

    Chris Featherstone

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    Chris、您好!

    感谢您的答复。

    查看此论坛上提交的与 INA331相关的更常见问题、我的理解是、对于单电源轨+3V3、您在仿真中提供的电路将需要修改、这两个电路都满足低阻抗的 VREF 和+50mV 的输出失调电压。

    1) 1)电阻器、R1数字电位器、100K 连接在 VREF 和 RG 引脚之间。

    2) 2) VREF 连接至0V

    3)-ve 电源轨需要 LM7705、该电源轨可以解决+50mV 的输出失调电压问题

    4)模拟电路中的差动输入与信号发生器连接  

    在进行上述更改后、修订后的电路现在是否可以在 VREF 为低阻抗时正常工作?

    谢谢

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    e2e.ti.com/.../Working2_5F00_2021.INA331.TSC

    Chris、您好!

    我已经设法模拟具有13mV 输入的电路、提供1V 输出、其中 R1 = 6K9、R2 = 100K (以 G = 77为例)、以说明放大器正常工作。 这要求 R1和 VREF 的公共端连接到0V。 此外、我使用了-0.232V 的直流电源、它连接到 V-电源以消除50mV 的直流偏移。 我确实尝试使用电位计为 R1、电阻设置为100K 和6.9%、但这没有提供所需的6K9值-不知道为什么会这样、如果您可以检查这一点并提供您的反馈、请吗?

    总之、从随附的仿真电路中、除了数字电位计不能根据需要工作外、该放大器还在概述的一个示例中提供所需的输出。 请您告知放大器的配置是否符合要求、并告知需要哪些更改才能使数字电位器按要求工作?

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    嗨、Naeem、  

    在您的仿真中有一些问题。 直流输出稳定在1.68mV、并且信号被削波。 因此、我在下图中给出了我构建的建议电路。  

    我想您正尝试使用电位器获得可变增益。 我按如下所示连接了一个可提供可变增益的电位器、并且遵循产品数据表中的增益公式。 基准引脚由一个低输出阻抗通过一个运算放大器驱动。 驱动基准引脚的运算放大器是驱动基准引脚的最常见方法。 我还使用了一个分压器来提供1/2 Vs 共模电压、还使用了该1/2 Vs 来驱动基准电压。 请注意、中间电源是1.65V、输出现在处于1.65V 的直流电压下。 这可以使信号以1/2 Vs 为中心。  

    电位器设置设为10%或10k Ω。 R2 = 90k。 这提供了50V/V 或大约34dB 的增益。  

    瞬态分析也按预期执行、如下所示。  

    我还在计算器中输入了条件、以显示最小和最大输入和输出信号。 下面显示了计算器链接。 可在 Vcm 与 Vout 计算器下选择 INA331。

    https://www.ti.com/tool/ANALOG-ENGINEER-CALC

    以下是我的仿真文件:

    e2e.ti.com/.../INA331-_2800_1_2900_.TSC

    我希望这对您有所帮助。  

    此致、  

    Chris Featherstone

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    Chris、您好!

    感谢您提供的信息。 我仿真了您的电路、对于9mV 差分输入、我预计会看到2.1V 的输出、但实际上没有。 随附了我提供的电路。 它具有由 P1数字电位器设置的1.65V VCM、而 INA331的 P2数字电位器为 R1、并连接到 VREF。 差分输入来自电阻电桥、其中差值为0.26uV (绝对最小值)至65mV (绝对最大值)。 INA331的输出需要在0至3V 的范围内。 您能否告知电路需要进行哪些更改才能符合 INA331的要求?请发送电子邮件至 e2e.ti.com/.../Set_2D00_Up.TSC

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    嗨、Naeem、  

    采用9mV 输入时、输出按预期在输出上提供大约2.1V 的电压。 在此配置中、增益为50V/V。 请参阅以下内容。  

    在您的电路中、我不建议使用低输出阻抗放大器以外的任何内容来驱动基准引脚。 我不明白为什么要使用电位器来驱动基准引脚。 是否希望改变基准电压? 在这种情况下、该电位器可在分压器配置中用作驱动基准引脚的放大器的输入。  

    此致、  

    Chris Featherstone

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    嗨、Naeem、  

    我最初误读了数据表、现在看到应该将 R1连接到 REF 引脚。 我修改了仿真来遵循这一点。  增益的仿真结果符合预期、遵循数据表中的增益公式。  

    e2e.ti.com/.../INA331-_2800_1_2900_-_2800_2_2900_.TSC

    我还对其进行了修改、以连接输入端的电桥、如下所示。 共模电压为1.61V、如下所示。 增益的仿真结果符合预期、遵循数据表中的增益公式。  

    e2e.ti.com/.../INA331-Bridge.TSC

    此致、  

    Chris Featherstone

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    Chris、您好!

    感谢您的更新。 对于桥接电路、我最初从 R1获取反馈、将输入端连接到 OPA236缓冲器、然后缓冲器的输出与 VREF 相连。 我注意到、在您的更新中、R1的输出也作为 OPA236的输入、具有+ve 输入的1.65V 共模电压、使其成为差分放大器、可确保差分为0V 时输出电压保持在1.65V、这是正常的。 总之、共模输入电压已从10K 输入电阻器的一侧(仿真设置中的 VF2)移至 OPA236的+ve 输入。

    问题:INA331的-ve 电源端子引脚是否需要连接到用于消除50mV 偏移的 LM7705的输出端、或者它是否可以保持连接到0V?

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    其他问题:

    我可以使用 OPA336代替您选择用于驱动 VREF 引脚的 OPA333吗?

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    嗨、Naeem、  

    我们有一个有关失调电压修整的部分、其中演示了如何在基准引脚上使用基准电压。 这是我知道的唯一的器件失调电压修整方法。 请参阅下面第11页中讨论失调电压修整的产品数据表部分的代码片段。  

    LM7705可用作 VEE 线路上的负偏置发生器、适用于信号低于接地电压的单电源应用。 输入和输出线性工作范围是相对于电源电压而言的。 如果您的在单面电源上并且 VEE 接地、则输入和输出信号不能低于 VEE 电源(在本例中为接地)。 因此、可使用负偏置发生器(如 LM7705)将 VEE 偏置为负值、因此为低于地电平的信号摆幅留出一点更多的余量。 为了避免在仿真中使用 LM7705 I 以1/2 Vs 为中心对信号进行直流偏置、这使我能够具有以电源轨内的中点为中心的正负信号摆幅。  

    为了帮助指导您做出决策、模拟工程师计算器将帮助指导您确定允许的线性工作条件。  

    请告诉我是否可以提供进一步的帮助。  

    我将 OPA336切换到 OPA333、因为我使用 OPA336发现4dB 的增益峰值、这表明电路将不稳定。 使用 OPA333时、我没有看到这种增益峰值水平。  

    此致、  

    Chris Featherstone

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    Chris、您好!

    感谢您的更新。 我曾尝试在放大器库中找到 OPA336、但未能找到它。  

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    嗨、Naeem、  

    我要做的就是转到产品页面、下载参考设计并将粘贴复制到我的项目。 以下是指向产品页面的链接:

    https://www.ti.com/product/OPA336?bm-verify=AAQAAAAJ_____ JOaL_pirM7Kb8cVc2_X5SmIRVLpvC7qP0QmUobZg8RFmMtBqvgD-s-UxmKebPEQgapupGmYkgHjyKn4eRi-n Ofd_Ocfb fqt69xxd_-7lhxH_UxmKeysJ1Y1k 仿真1JY1Y1JY1Yk 仿真

    此致、  

    Chris Featherstone

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    Chris、您好!

    感谢您的帮助。

    此致、

    Naeem

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    嗨、Naeem、  

    没问题。 祝您在开发项目时一切顺利。  

    此致、  

    Chris Featherstone