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[参考译文] TLV333:Unsabtle Amp.

Guru**** 1831610 points
Other Parts Discussed in Thread: TINA-TI, TLV2333, INA241A-Q1
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/1435225/tlv333-unsabtle-amp

器件型号:TLV333
主题中讨论的其他器件:TINA-TITLV2333INA241A-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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    尊敬的 Maor:

    应用的 CMRR 为10V/30uV=100dB;这对于运算放大器加独立的分立式电阻器(这是模拟电路还是真实电路?)来说确实是不错的选择。 电阻器的额定容差是多少?

    为什么增益(150k/4M)设置这么低? 对于10V 总线、可以使用更高的增益。 检测电阻电压的范围是多少?  

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    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.

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    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&

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    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。

    e2e.ti.com/.../TLV2333-AC-stability.TSC

    e2e.ti.com/.../TLV2333-Transient-stability.TSC

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    您好!

    你是否也认为我看到的问题与不稳定有关?

    谢谢你

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    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。

    e2e.ti.com/.../TLV2333-Vcm-error.TSC 

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    尊敬的 Marak:

    您认为如何解决该问题?  

    谢谢你  

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    Maor、

    这些问题表明现在是重新开始的时候了。

    对于模拟输出、请试用 INA241A-Q1 (对于 I2C 或 SPI 输出、还有其他器件型号)。 IIB 的每个输入为35uA、是上述电路的大约4倍。 在不测量时、通过使用模拟开关断开输入、可以大幅降低此电流。  INA241A-Q1 GND 设置为-2.5V、Vs 设置为+2.5V、VEREF1、2设置为接地。