[参考译文] ADS124S08：绝对输入电流与差分输入电流间的关系-第2部分

您好 Darren、

我之前可能已经提到过这一点、但图中的绝对电流主要显示为泄漏。  在有关未使用的输入和输出的部分中、以稍微不同的方式提到了这一点、即泄漏。  最大的泄漏发生在 AVSS (通常为 GND)。  通常情况下、不会将 RTD 作为以 GND 为基准的单端输入进行测量、因为需要使用 PGA。

关于泄漏、泄漏的主要来源是 ESD 结构、但输入路径中也存在一些损耗(例如多路复用器开关)。  因此、根据输入电压的不同、漏电可能会被拉高或拉低。  我想这就是您所说的灌电流或拉电流。  如果您查看这些图、您将看到温度依赖性很大、在85摄氏度以下的温度下、泄漏可以忽略不计。 它实际上不是灌电流或拉电流、而是泄漏电流、而是图形显示效果很小。  通常、通常用于输入保护的外部组件(肖特基二极管或 TVS 二极管)中的泄漏是更大的误差源。

差分电流主要来自旁路 PGA 的输入斩波电路或开关电容输入产生的输入偏置电流。  该电流也会存在一些温度依赖性、但在启用 PGA 的最高温度下、影响仍然可以忽略不计。

确实、泄漏电流和偏置电流会产生一些小误差、但与使用 ADS124S08时的其他误差相比、影响通常很小。  噪声和增益误差通常是主要误差、在进行 RSS 分析时、误差相对而言非常小、对结果的影响非常小。

此致、

Bob B

您好 Darren、

我意识到、这些输入电流的衰减非常令人困惑。  通过添加这些图、我们的目的是展示输入的特征行为、而不一定是确定总误差。  实际结果取决于运行模式(PGA 启用和 PGA 禁用/旁路)。  例如、如果您启用 PGA 并应用增益、但超过输入测量范围、则无论图形显示什么、您的测量值都无效。  另一种方法是、如果我的测量范围受限、那么我不会查看整个图的末尾、以绝对输入电流为基准。  因此、在评估图形时、还应记住电气特性表中有关用于指定最小值/最大值和典型行为的条件的注释。

以下是显示这些图的原因示例。  绝对输入图中显示的概念之一是、如果我将未使用的输入连接到特定电压、会发生什么情况。  通常情况下、客户会有未使用的额外输入、并且他们希望将输入连接到特定电压。  我们建议将其保持开路、将其连接到高电平、将其连接到中模拟电源或按该顺序将其连接到低电平。  绝对输入电流图说明了原因。

我将在下面就您的具体问题发表意见。

此致、

Bob B

[引用 user="Darren (FAE)"]

尊敬的 Bob：

我很感谢对上述问题的快速答复-但我的客户仍在要求提供有关机制的信息、所以让我看看这种理解是否正确⇓

1.BOB：绝对电流图主要处理 ESD 结构、MUX 等的"泄漏"

从 DS 中的图10可以看出、如果 AINx 接近3.3V、则泄漏电流会变为"正"。 我假设"正"泄漏电流意味着电流流入 引脚。 我还假设这是因为当 AINx 接近 VCC + 0.3V (ESD 结构的正向压降)时、随着 ESD 结构正向偏置、电流开始流经 AINx 流向 VCC、这在高 AINx 电压下开始占主导地位。 [BOB]这是正确的、泄漏也取决于温度、其中内部电路也会变得更泄漏。

从 DS 中的图10可以看出、当 AINx 处于标准1~2V 范围时、泄漏电流为"负"、我认为这意味着电流从 引脚流出。 我还假设这是因为内部电路(MUX 等)的偏置电平高于 AINx 上的1~2V、这会将一些小电流从引脚上推出。  [BOB]是的、由于内部电路、小电流可能会流动、但这也取决于温度的影响。

使我感到困惑的是、当 AINx 上的电压持续下降、接近0V 时、泄漏电流在25℃时再次变为"正"。 我看不到电流如何在  AINx 电压如此低的情况下流入引脚...这是为什么？  [BOB]请注意、图10在 PGA 增益为1时启用。  另请注意、输入范围仅为可行的 AVSS + 0.15V 至 AVDD - 0.15V、超出该范围后、PGA 将在非线性区域工作。  很难说出它在非线性区域实际发生的情况。  如果绕过 PGA、则极端值更重要、例如在单端测量情况下。  此处需要注意的是 PGA 旁路的电气特性表中的内容、其中指定的典型电流处于 AVSS + 0.1V 和 AVDD - 0.1V 的输入电压范围内。

从以上内容中：
-当电流流入  AINx 引脚时、它会消耗一些与 IDAC 源电流不同的电流。
-当电流 从  AINx 引脚流出时、它会在 IDAC 的路径中添加一些电流、在这里"增加"IDAC 电流[BOB]、正确解释图形变得很重要。  如果您要进行 RTD 测量、低侧基准、则设计应将 RTD 的输入电压置于大约中等模拟电源。  它永远不会处于极端输入电压。  从图10中的图中可以看出、在大约1.65V 时、绝对电流将大约为100pA 的典型值。

BOB：差动电流图处理输入偏置电流

对于给定的电压差、差分输入电流具有更宽的标度。 假设我们进行了以下设置：

AIN1 = 2V
AIN2 = 1V

在这里、根据图10、AIN1和 AIN2的绝对输入电流应在-25pA 范围内、因为它们的绝对电压是如此。 但图12显示、对于+1V 的差分电压、存在大约+500pA 的差分输入电流。  

从这一点来看、我假设 AIN1 流入引脚的电流比 AIN2高500pA (正电流意味着电流泄漏到引脚)、那么、您如何根据图10和图12定义哪个引脚具有流经引脚的电流？  [BOB]确保您正在进行苹果比较、而不是苹果对橙。  图12与旁路 PGA 相关。  您应该使用图14。

假设差分输入电流的设计安全裕度为1nA、且完全匹配的输入电阻为4kΩ Ω、AIN1和 AIN2引脚将"测量"~4uV 的电压差、对吧？ 这在器件的噪声范围内？  [BOB] 1nA 条件将在+/- 1nA 的电气特性表中。  这将基于+/-2.5V 的输入电压极限值。  如果输入电压在几百毫伏以内、则流过的电流会更接近非常小。  查看-0.2V 和+0.2V 之间的响应、请注意、典型差分电流在大约+/- 10pA 时非常小。

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