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[参考译文] INA823:使用+5V 电源时的输出失调电压(输入为 0V 时为~9mV)

Guru**** 2601915 points
Other Parts Discussed in Thread: INA823, ADS1115, LM2776, LM7705

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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1580238/ina823-output-offset-9-mv-with-0v-input-using-5v-supply

部件号:INA823
主题中讨论的其他器件: ADS1115LM2776、LM7705

您好 IT 专家:

我在简单电源配置 (+Vs =+5V、–Vs = GND) 中使用 INA823 来测量 0–10V 和 0–20mA 模拟信号。

当输入为 10V 或 20mA 时、输出约为 2V、这是正确的。
但是、当输入为 0V(或 0mA) 时)时、输出不会完全降至 0V、而是保持在 9mV 左右、这会影响 ADS1115 ADC 上的读数。

µV 向 Vs–引脚施加一个较小的负电源(–5V)、输出失调电压将显著降低至约 168 μ V。

  1. 仅使用+5V 电源工作时、此残余电压 (~9mV) 是否正常?
  2. 是否有必要使用负电源轨(例如 LM2776)来获得输出端接近 0V 的准确读数、或者是否有一些建议的配置来在单电源模式下实现真正的 0V?

提前感谢您的支持。

此致、

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    伊凡、

    您已正确确定问题、并提供了一个完全可行的解决方案!

    Vos 中出现的波形实际上是由 INA 的摆幅 illimits 生成的。 根据数据表、我们可以看到该器件将始终在具有 10k Ω 负载的电源轨的 150mV 范围内驱动。  

    实际上、看到器件的摆幅实际上比 150mV 近得多并不意外、但我们应该足够地保护输出频带、以确保 这里不会出现非线性。  

    为了解决我们的摆动到轨问题、我们需要减小摆幅、或使负电源轨 远离 GND。 如您所述、LM2776 等器件可能适合实现此功能。 该开关电容器负电源在 2MHz 处进行开关、因此可能会从 V-电源轨稍微额外注入 HF 噪声。 LM7705 是该功能的另一个适用选项。

    另一种解决方案是重新调节输出并添加非零基准电压。 由于电压/电流检测降至零伏、最简单的方法通常是添加稍正的基准电压、从而确保输出相对于 V-电源轨有额外的空间。 因此、您需要在数字端对此进行补偿、但在可以进行数字处理的许多情况下、这仍然是更优选择。  

    这两种解决方案各有优缺点:

    选项 1(添加负电源轨)。

    良好 直观且易于实施。 负 LDO 产生的噪声稍大、但在大多数应用中仍然非常合理。  

    恶劣的 情况 下、INA 可能会在故障情况下摆动到–5V。 这可能会损坏 ADC 并创建高电流传导路径。 ADC 仍将无法解析 0V 电压、 当 INA 上的 Vdiff 为 0V 时、偏移误差可能会在 ADC 上产生轻微负电压。  

    选项 2(添加正 Vref 并以数字方式重新调整输出)。

    好的 如果 ADC 共用一个电压轨、则 INA 永远不会使 ADC 过驱。 无需生成开关电容器负电源轨。  

    糟糕 我们必须创造一种方法来生成稍正的 Vref(可能使用带有缓冲放大器/REF 器件的分压器)。 我们还必须以数字方式重新调整我们的输出、以便将新的输出转换到系统中。  

    这两种解决方案都是有效的、可以实施以供您使用。  

    如果您在这里有任何问题、敬请告知。  

    谢谢

    Jacob

  • 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。

    尊敬的 Jacob:
    非常感谢您的详细说明和可能的解决方案。
    此致!