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

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)