ZHCAD82 October 2023 MSPM0L1306
OPA 增益精度受三个参数的影响:
由于 MSPM0 OPA 使用 CMOS 技术,因此栅极与传导通道物理隔离,从而产生真正具有高阻抗的输入。它的输入偏置电流参数主要是来自 ESD 结构、保护二极管和/或寄生结的泄漏电流的组合。这意味着,输入偏置电流可以有正电流或负电流,具体取决于条件。与双极放大器实现方案不同,在该硬件设计中,这就是 OPA 同相输入未使用匹配电阻器的原因。从计算结果可以看出,偏置电流对 OPA 输出的影响低于 1mV,也可以在稍后进行校准。
对于输入电压失调,斩波功能更有助于降低其影响。启用斩波功能后,最大输入失调电压从 3.5mV 变为 0.5mV,如 MSPM0L1306 数据表的第 7.17 章所示。斩波功能通过调制输入信号和解调输出信号来实现这一结果。对于输入信号,它在调制和解调后将保持不变。对于输入电压失调,它在信号调制后开始生效,并将与信号一起进行解调。因此,斩波功能会将直流电压输入失调更改为交流电压输出失调,而不会影响输入信号。
对于 MSPM0 上的 OPA,它具有一个 ADC 辅助斩波模式。启用 ADC 硬件过采样后,斩波频率由 ADC 采样频率控制(请参阅图 5-3)。由于硬件采样时间是一个偶数,正电压输出失调和负电压输出失调的采样时间将是相同的。在最终均值计算之后,可以通过数字滤波器消除交流电压失调,这意味着您不再需要硬件滤波器!由于斩波技术无法真正消除电压失调,因此在计算输出电压范围时,除了电压输出摆幅范围限制外,还需要考虑电压失调。正如电流检测演示中显示的电压失调校准,电压失调参数主要影响检测电流范围。
OPA 噪声是主要影响电流检测性能的关键参数。但是,在启用斩波功能之后,您可以有效地降低部分噪声(1/f 噪声),因为斩波会将基带信号移至超出输入级 1/f 区域的斩波频率。与软件均值计算滤波器配合使用时,您可以将总交流噪声控制在可接受的水平。