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

5.1 双向 CSA 和应用

概括地说，任何具有基准 (REF) 引脚的 CSA 都被视为双向引脚。大多数需要双向 CSA 的应用如表 5-1 所示。

表 5-1 需要 CSA 基准引脚的应用
应用类型 VREF>0 时的应用优势
负载电流为双向（正负） 允许测量整个正动态范围。
负载电流是单向和脉宽调制 (PWM) 当负载为 0A 时，VOUT 保持在线性区域，从而避免输出延迟和/或失真。
系统需要快速的单点失调电压校准程序 当负载为 0A 时，VOUT 保持在线性区域，因此当负载禁用 (0A) 时可能会进行校准程序。

虽然偏置 CSA 输出的主要目的是测量双向电流，但另一个重要应用是快速采集从 0A 开始的单向脉宽调制 (PWM) 电流。当任何放大器从 0mV 或更低的输入启动并且 VREF=0 时，VOUT 启动饱和响应，这会导致输出失真、过载恢复延迟以及放大器响应速度减慢和稳定时间。只需提供一个较小的基准电压（通常 ≥ 100mV）以将输出置于线性工作区域内，即可将器件 BW 恢复到规格状态，但会损失一些输出动态范围。

提供基准电压的另一个重要目的是简化单点失调校准。单点失调电压校准程序需要一个点的数据，最容易使用的数据点是信号电流 = 0A（负载禁用）时。抵消失调电压误差可以显著减少低电流检测误差，从而增加精确动态范围。

当负载关闭时，主机的单端 ADC 可以记录并存储到存储器 VOUT 中，以针对 VREF 的容差和器件失调电压进行校准。

差分或伪差分 ADC 可以差分测量输出 (VOUT, differential)，即相对于基准引脚 (VREF) 的 VOUT。这使得系统能够在无需执行校准的情况下消除 VREF 中的误差，因为得到的输出测量结果是差分输入乘以器件增益。通过执行单点校准来校准放大器的失调电压，可以进一步减小误差。