主题中讨论的其他器件:TINA-TI、 TLV2333、 INA241A-Q1
工具与软件:
您好!
我有以下电路:
该电路的目的是在汇流条上有电流(最大100A)时测量汇流条上的电压。 汇流条连接到运算放大器的输入端。 汇流条具有10V 的直流电压。
当我在没有直流电压的情况下通过汇流条施加电流时、读数还行、但当我在其中添加10V DC 时、放大器的输入端存在30uV 的差值、我得到了错误的输出电压。
为什么会这样?
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工具与软件:
您好!
我有以下电路:
该电路的目的是在汇流条上有电流(最大100A)时测量汇流条上的电压。 汇流条连接到运算放大器的输入端。 汇流条具有10V 的直流电压。
当我在没有直流电压的情况下通过汇流条施加电流时、读数还行、但当我在其中添加10V DC 时、放大器的输入端存在30uV 的差值、我得到了错误的输出电压。
为什么会这样?
尊敬的 Ron:
直流电压为32V (不是10V I 被误码)。
R160、R166为100k Ω。
这不是仿真、我在实际电路上进行了测试。
在32V 时、我在输出上得到1.3mV (汇流条上没有电流)而不是0V。
我需要在输入端使用大电阻(4Meg)、因为输入端由电池供电、并且我不想消耗它们的功率(汇流条与电池串联)。
在此运算放大器之后、我还有另一个增益为2000的运算放大器、用于将电压增加到可读值。
在第一个运算放大器中、增益低于1、因为如果汇流条上的电流相反、那么我不希望输出太负、因为它进入第二个运算放大器、并且我不希望其输入引脚上具有负电压(第二个运算放大器的电源为5V 且 GND)。
电阻器的容差为1%。
汇流条电阻大约为0.1m Ω。
谢谢你
Maor M.
Maor、
电池可以输出高达100A 的电流、但功耗不能超过几微安? 100Amp 在32V 上的最大感应电压仅为10mV、这是大量共模可以抑制(相对于所需信号)。 INA 电流检测放大器可能更易于实现。 1%电阻器误差是19mV 的输出误差(相当于3000A) 是否可以在接地层使用感应电阻器?
如果它必须保持高侧感应、请看这里。 https://www.ti.com/amplifier-circuit/current-sense/products.html#726max=36%3B120&766max=1%3B100&sort=766max;asc&
此处是不相关的注释:您的电路略有稳定、相位裕度仅为17度、最终可能会振荡-如下所示。
运行小信号瞬态分析会显示超过60%的小信号过冲、从而确认了微不足道的稳定性-请参阅下面的。
为了使电路稳定:Rin*Cin = RF*Cin CF、其中 Cin=Cin_diff+Cin_cm = 2pF+4pF=6pF
CF = Rin*Cin/RF = 4M/160k*6pF = 150pF
添加150pF CF 和 C2会将相位裕度增加到57度(建议最小45度)-请参阅下文。
运行瞬态仿真可确认在没有过冲的情况下稳定运行-请见下文。
下面我附加了 Tina-TI 仿真电路。
不、我认为您看到的直流误差不是不稳定引起的。 我认为在输入共模电压为32V 的情况下看到1.3mV 输出与 TLV2333无关、而是与电阻器的失配直接相关。 理想运算放大器中的+/-0.1%电阻器失配可能会导致输入误差 Vin_err = 0.001*32V = 32mV、这会通过增益衰减为:Vout_err = Vin_err*GAIN = 32mV *(160k/4M)=~1.3mV -见下文。