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

CSA 基准引脚输入电阻的设计过程

如果 CSA 的 REF 引脚具有外部输入电阻,设计人员必须确认,缩小的 CSA 输出动态范围仍可满足系统要求。如果使用 Vs 引脚的电阻分压器,则需要考虑电阻容差、CSA 工艺变化、总线电压变化和电源电压 (Vs) 的所有可能情况。

  1. 在进行分析之前,请了解 VOUT 线性工作范围的最大和最小限值,以及器件输出电压噪声如何进一步限制这些限值。
    1. VOUT, MAX = VOUT, MAX linear – VOUT, noise pk-pk/2
    2. VOUT, MIN = VOUT, MIN linear + VOUT, noise pk-pk/2
      1. 通常,VOUT, MAX linear 可以比输出到电源电压的摆幅低 100mV。
      2. 通常,VOUT, MIN linear 可以比输出端的接地摆幅高 100mV。
  2. 对于每个 PV 转角,在最大温度摆幅下检查所有 4 种可能的最坏情况 Ra 和 Rb 组合(假设 PV 转角可以同时具有 PTC 和 NTC)。
    1. 计算为基准电压值设计的 V R E F _ x   =   V S   ×   R a | | R b
    2. 计算有效输入电阻 (Rx = Ra||Rb)。
  3. 对于每种组合,使用方程式 21 计算有效基准电压 (VREF_EFFECTIVE),如以下驱动电流检测放大器的电压基准引脚 应用手册中所述。
    1. 方程式 21. V O U T _ e r r o r   =   m ( - V R E F _ x   +   V C M   +   V D I F F 2 ) V R E F ,   E F F E C T I V E   P r e d i c t e d   =   V R E F _ x   +   V O U T _ e r r o r
    2. 请注意,如果 CSA 在输入引脚上有外部输入电阻器,则需要将 REXT 与 RINT 串联。
    3. 假设可能的最大 VCM
  4. 确定最坏情况下的最大和最小 VREF_EFFECTIVE
    1. 最大 VREF_EFFECTIVE 通常发生在 -PV、-PV_TC、最小 Ra 和最大 Rb 时。
    2. 最小 VREF_EFFECTIVE 通常发生在 +PV、+PV_TC、最大 Ra 和最小 Rb 时。
  5. 确认电路在最大温度摆幅下的可测量动态范围。对于每个 PV 转角:
    1. 确定最坏情况下的总 RTI 失调电压 ±(VOS, EXT RTI+ VOS, RTI)
    2. 计算器件的最坏情况增益误差。
    3. 计算空载时最坏情况下的 VOUT (VOUT_0A),其中 VOUT_0A = ±VOS, total*Gain + VREF_EFFECTIVE, MAX/MIN
      1. 通常,最大 VOUT_0A, MAX 出现在最小 PV/PV_TC、最大 VOS, Total 和最大 VREF_EFFECTIVE 时。
      2. 通常,最小 VOUT_0A, MAX 出现在最大 PV/PV_TC、最小 VOS, Total 和最小 VREF_EFFECTIVE 时。
    4. 确定可测量的电流,假设对输出进行差分测量
      1. IMeasurable, low = (VOUT, MIN - VOUT_0A, MIN)/(GainTypical*RSHUNT)
      2. IMeasurable, high = (VOUT, MAX - VOUT_0A, MAX)/(GainTypical*RSHUNT)