ZHCAEQ8 July   2024 FDC1004 , FDC1004-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 引言
  5. CSA 和输入偏置级
  6. CSA 和增益误差因子
  7. 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. 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. 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. 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. CSA 基准引脚输入电阻的设计过程
  12. 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

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
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。