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[参考译文] INA296A:噪声放大器输出

Guru**** 2382640 points
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/1464331/ina296a-noisy-amplifier-output

器件型号:INA296A

工具与软件:


以上是 我的项目中基于 INA296A3IDDFR 的低侧电流检测实现方案。 在验证电路时、我发现 I_PV_SNS_OU 相对于 GND 的输出噪声相当大。 下面是当流过感应电阻器 R1的电流约为50mA 时捕获的波形

观察此情况、我继续以 GND 为基准测量0V6_REF 和3V3_ANALOG、没有观察到相同的噪声模式   

我们尝试的其他尝试包括:

1.将 R53替换为360Ω(基于 INA296A 将1nF 电容负载从放大器去耦:浮动噪声远高于规格-放大器论坛-放大器- TI E2E 支持论坛)

2.将 C156替换为270pF 电容器(因为1nF 恰好等于该元件的最大可耐受电容)

3.完全移除 R53并测量 I_PV_SNS_OU 的输出(输出端无容性负载)

这些操作都不会对输出波形产生明显影响、我们继续观察到相同的噪声模式、我想知道还可以采取哪些其他措施来降低此噪声?

感谢您提供任何建议。

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    Hafis,

    感谢您的耐心。 由于美国假期、该团队不在办公室、但将在我们于1月21日(星期二)返岗时回复。

    Louis

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    Hafis,  

    由于使用如此小的电流和分流器、您在此处看到的输出就是该器件在全带宽(以输出为基准)下的噪声。 从数据表中、我们可以获取噪声密度规格和频率变化曲线:

    总噪声输出将是图6-27曲线下的积分之和。 诚然、这是粗略的近似值、但如果我对 G=50V/V 型号进行简单的砖墙分析、我就会得到

    RTI 噪声、RMS = 39nV/sqrt (Hz)* sqrt (1.1MHz)= 40.9uVrms。  

    将此值转换为峰峰值、并推至输出、  

    40.9uVrms * 6.6 * 50V/V =~13.5mVpp

    根据您展示的示波器屏幕截图、我想说您看到输出为~10-12mVpp、它与该计算相符(因为我用砖墙简化方法高估了它)。  

    如果这确实是器件固有的噪声、那么有几种方法可以解决:您可以通过低通滤波器来限制器件任一侧的带宽(注意不要将误差注入输入侧的信号链)、或者您可以根据图6-27选择更高增益的器件以减少信号链上的噪声。  

    有关您已尝试的内容的一些注释:

    1.将 R53替换为360Ω(基于 INA296A 将1nF 电容负载从放大器去耦:浮动噪声远高于规格-放大器论坛-放大器- TI E2E 支持论坛)

    -在本例中,您创建的输出滤波器将滤波器输出侧的带宽限制为~440kHz。 根据上述相同分析、这应该会将超过滤波器的噪声降低至大约8.5mVpp。 这是一个很小的调整,所以它可能看起来没有改进。 原理图中显示的电流滤波器限制为3MHz、因此我不希望在此滤波太多。  

    2.将 C156替换为270pF 电容器(因为1nF 恰好等于该元件的最大可耐受电容)

    11.1MHz 的带宽有限、所以除了低频噪声、我不希望这里有任何改进。  

    3.完全移除 R53并测量 I_PV_SNS_OU 的输出(输出端无容性负载)

    -因为我相信这是部件的噪音,我不相信它是导致这种情况的过滤器。  

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    尊敬的 Carolus:

    感谢您的分析和回应。

    我 来到了一个类似的分辨率过滤信号,但却被噪音的来源所迷惑。

    我 发现通过对输出进行更严格的滤波、噪声在很大程度上消除为零、并希望应用此解决方案。

    我还想知道、在任何情况下、噪声滤波都可能会在输出信号中引入偏移?

    谢谢  

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    Hafis,  

    我可以预见的唯一偏移将是由于电阻器的大小而导致的。 当您增加电阻器尺寸时、引脚之间的偏移、即部件的真实响应和滤波器另一端的直流值将发生偏离。 当然、当相位裕度随着电容器的增加而下降时、减少电阻器(以及增加电容器以保持相同的截止频率)会使您面临阻尼问题。 我会说尝试几个不同的 RC 值以达到所需的截止频率、然后查看阶跃响应、看看会得到哪种类型的响应。 此处应该允许进行少量过冲。