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[参考译文] INA500:INA500用于连接低速数字输入(~120Hz)的备用用法

Guru**** 1740460 points
Other Parts Discussed in Thread: INA500
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/1398771/ina500-alternate-use-of-ina500-for-interfacing-low-speed-digital-input-120hz

器件型号:INA500

工具与软件:

大家好、E2E 社区、

我们 正在评估使用 INA500与两种类型的传感器输入进行连接:

  1. 来自温度传感器的单端0-3.3V 模拟电压输入
  2. 来自霍尔效应传感器的单端0-5V 数字方波~120Hz 输入

方波应通过数字滤波器馈送到 MCU 上的计时器输入、以适应此配置中出现的波形失真。

恳请指南我们也将能够为120Hz 数字方波输入使用相同的引脚输入、我们会尝试检查是否可将这两个传感器输入的功能组合到电路板上的同一引脚输出。

请提供指南。

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    尊敬的 neet:

    对于单端输入、无需选择仪表放大器。

    最终输出应该是直流电压还是应该按原样传递120Hz 信号?

    所需的满量程输出范围是多少? 如果较小的输入选择仅使用整个输出范围的一部分、是否可以?

    可使用什么电源电压来实现此目的?

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    Ron、您好!

    我们具有来自现场侧的长电缆、这些电缆可能携带共模噪声-因此我们将评估 INA500的使用、因为这在我们的预算范围内、而不是使用共模扼流圈。

    输入信号在7-8m 长双绞线电缆供电的模拟电压0-3.3V 时间的95%。

    输入信号可以是 来自霍尔效应传感器的120Hz 0-5V 方波。

    如果我们做出正确的假设、请提供指导。 我们的目标是更大限度地提高引脚利用率。

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    [报价 userid="19613" url="~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1398771/ina500-alternate-use-of-ina500-for-interfacing-low-speed-digital-input-120hz/5353123 #5353123"]

    最终输出应该是直流电压还是应该按原样传递120Hz 信号?

    [报价]

    120Hz 应像在方波中一样通过、我们将使用数字滤波器来忽略 INA500引起的失真(过冲/下冲/振铃)

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    [报价 userid="19613" url="~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1398771/ina500-alternate-use-of-ina500-for-interfacing-low-speed-digital-input-120hz/5353123 #5353123"]

    所需的满量程输出范围是多少? 如果较小的输入选择仅使用整个输出范围的一部分、是否可以?

    [报价]

    1:1是相对于输入信号0-3.3V/5V 的所需输出范围。

    输入 Vcc 5V。

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    neet、

    1:1 Vout = Vin、其中 VIN 为([IN+]-[IN-])。 REF = 0V、V+ 5V、V- 0V

    对于共模噪声、负抑制能力有限。 REF 为0V、因此内部放大器为同相引脚电压为[IN+]/2 (单位为伏特)。 内部放大器需要电源轨内的输入电压。 因此、[IN+]引脚不应低于 V-电源电压。  

    要获得更大的噪声抑制范围、请考虑增益0.5以及 VREF 和2.5V。 另一个放大器可以将[2.5V 至5V]转换为[0至5V]  

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    1:1 Vout = Vin、其中 VIN 为([IN+]-[IN-])。 REF = 0V、V+ 5V、V- 0V

    [报价]

    正确、以上是配置。

    1. 我们将使用单向 ESD 二极管来钳制任何负瞬态
    2. 如有需要、我们还可以在输入上使用基于 RC 的 LPF (建议)
    3. INA500能否在不明显失真的情况下传输~120Hz 方波?
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    根据数据表中的应用提示-我们只需把 IN+和 IN-连接到一个模拟输入、这个单独的接地可以从 V+和 V-中隔离、对吧?

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    neet、

    压摆率通常为0.2V/us、 典型的边沿速率为25us。

    对于完全隔离的接地、内部输入变为 VOUT 的1/2;但是测量连接松散地连接了两个接地系统。 如果其他任何因素导致两个接地差分电压发生变化、这可能(可能)会超过 INA500的输入共模范围。

    我们确实具有完全隔离的放大器、这些放大器可进行电隔离、因此可接受巨大的接地差异。   

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    你好、 

    1. 我们不需要电隔离、而且隔离放大器的成本对于项目预算也很高
    2. 然而,我们将受益于一些有限的共模噪声抗扰度(球场估计这是我们寻求您帮助的地方)
    3. 我们计划使用纽扣电池为模拟电压(0-3.3V)温度传感器供电、该传感器距离 INA500大约7m 至8m、因此我们预计接地电位差最多不会超过0.5V。
    4. 我们还计划在5%的情况下使用120Hz 方波作为输入、通过相同的 INA500进行输入、此时我们需要相同的电池配置。

    鉴于我们的用例、如果我们需要探索如何使用此 INA500、请提供清晰的响应指导、必要时请向我询问更多详细信息-我们不十分精通模拟电路设计、因此会联系 E2E 社区。

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    neet、

    对于具有共模噪声抑制功能的隔离式平衡差分输入、我建议添加一个需要降低 INA500B 增益的基准和一个后置放大器来恢复增益。

    对于5V 120Hz 输入、5V VIH 可能大于应用的5V 电源。 在应用的5V 电源电压下发生削波。 在应用电源轨中、最好保持收缩输出(这样更快、无过载恢复时间)。 为此、请将 R1设置为18K。 这使得 VOUT = VIN * 90%+ 0.2V (VCC = 5V)

    e2e.ti.com/.../diff-to-single-_2800_VCM-noise_2900_.TSC