ZHCAEQ8 July   2024 FDC1004 , FDC1004-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1 引言
  5. 2 CSA 和输入偏置级
  6. 3 CSA 和增益误差因子
  7. 4 电流检测放大器输入引脚处电阻的应用
    1. 4.1 输入电阻设计注意事项
  8. 5 电流检测放大器基准引脚处输入电阻的应用
    1. 5.1 双向 CSA 和应用
    2. 5.2 使用高电阻源电压驱动 CSA 基准引脚
    3. 5.3 参考引脚处的输入电阻设计注意事项
  9. 6 CSA 外部输入电阻的设计过程和误差计算
    1. 6.1 计算带 110Ω 输入电阻的 INA185A4 的 eEXT
  10. 7 电容耦合电流检测放大器上输入电阻的设计过程
    1. 7.1 对电容耦合电流检测放大器的输入 eEXT 进行基准验证
  11. 8 CSA 基准引脚输入电阻的设计过程
  12. 9 INA185 在整个温度范围内的输入电阻误差测试
    1. 9.1 原理图
    2. 9.2 方法
    3. 9.3 理论模型
    4. 9.4 带 110Ω 输入电阻的 INA185A4 的数据
      1. 9.4.1 数据计算
    5. 9.5 分析
  13. 10INA191 在整个温度范围内的输入电阻误差测试
    1. 10.1 原理图
    2. 10.2 方法
    3. 10.3 理论模型
    4. 10.4 带 2.2kΩ 输入电阻的 INA191A4 的数据
      1. 10.4.1 数据分析
    5. 10.5 分析
  14. 11单级电流检测放大器 (CSA) 的 VOS, EXT 推导过程
  15. 12总结
  16. 13参考资料

9.3 理论模型

使用节 6 中的公式根据器件的潜在理论模型检查数据。尽管考虑到许多可能的误差源组合，几乎无法从测得的数据反算出内部器件参数，但此处执行了数据检查以验证公式。

首先，如表 9-2 所示设置电路条件和所有电阻容差和漂移。

表 9-2 用于预测模型的电路和器件参数
值容差ppm/°C
IB, CM ON (A)5.80E-053.00%300
IOS (A)-5.00E-08-3.00%10
PV (%)0%-0.45%-25
REXT1 (Ω)1100.23%33
REXT2 (Ω)1100.12%30.3
Ra (Ω)4.99E+04-0.200%30
Rb (Ω)15000.300%25

接着，计算了每个温度的电阻器和常数的理论值。所有值均使用节 6 中的公式计算得出。总预测增益 (GTotal, predicted) 是通过将模拟内部电阻器的 GEF 与测得的器件增益相乘计算得出的。请注意，使用了可在方程式 22 中找到的 GEF。

方程式 22. GTotal, predicted = (GainCSA, Measured=RFBRINT)×GEF
表 9-3 预测模型电阻器和常量随温度的变化
TA (°C)-4025125
REXT1 (Ω)110.0165073110.253110.6168349
REXT2 (Ω)109.915095110.132110.4657
RBIAS (Ω)2492.7942192488.752482.528125
RINT (Ω)2493.5043062490.0222682483.970779
RFB (Ω)498558.8438497750496505.625
IOS (A)-4.8468E-08-4.8500E-08-4.8549E-08
IB, CM ON (A)5.8575E-055.9740E-056.1532E-05
GDevice, Measured(V/V)199.9430451199.8978107199.883843
CEG0.0002195230.0002203520.000221633
GTotal, predicted(V/V)176.5801647176.4662982176.3379943
CEV0.9999997980.9999997580.999999697
VOS, EXT predicted-2.64999E-06-4.18505E-06-6.62529E-06

最后，通过计算 REF 引脚上的可变外部电阻完成了预测模型。误差常数 c 和 m 取决于 REXT，因此为每个 REXT 计算两个值。此处的参数与本驱动电流检测放大器的电压基准引脚 应用手册具有相同的术语并遵循相同的公式。

表 9-4 eEXT, REF 的预测模型参数
TA (°C)-4025125
Ra (Ω)49703.0896149800.249949.6006
Rb (Ω)1502.0551881504.51508.26125
Rx (Ω)1457.9937991460.380841464.053195
Vref_x (V)0.1466703390.1466239940.146553043
c0.0029098630.002919360.002934036
m0.002901420.0029108620.002925452
c (REXT = 110Ω)0.0029092240.0029187170.002933385
m (REXT = 110Ω)0.0029007850.0029102230.002924806

请注意，该理论模型仅假设具有线性电阻器温度系数；实际上，温度系数可能是非线性的。因此，对模型进行了调优，以获得与从 25°C 到 125°C 环境温度变化的数据最吻合的结果。