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 和增益误差因子

数据表中显示的单级差分 CSA 的典型器件增益就是 RFB 与 RINT 的匹配比,如方程式 2 所示。

方程式 2. G a i n t y p i c a l   =   R F B ,   t y p i c a l R I N T ,   t y p i c a l

当使用输入电阻器(REXTERNAL 或 REXT)时,由于增益误差因子 (GEF) 小于 1,总分流电压增益 (GainTOTAL) 会发生可预测衰减。这种新的衰减增益可以使用方程式 3 在理论上计算得出。这个总分流电压增益现在是电路的新典型增益。注意,器件的 GEF 公式通常在数据表中提供。

方程式 3. G a i n T o t a l , t y p i c a l   =   G a i n t y p i c a l × G E F T y p i c a l

引入输入 GEF 时,有一种新的方法可以参考输入失调电压。通常情况下,数据表中规定的初始失调电压误差 (VOSI) 是以输入 (RTI) 为基准,但要让它以分流 (RTS) 为基准,则需要除以 GEF。这也适用于文档末尾所示的 VOS, EXT RTI 推导过程。

 带输入电阻的 CSA 的 RTI(以输入为基准)和 RTS(以分流为基准)图 3-1 带输入电阻的 CSA 的 RTI(以输入为基准)和 RTS(以分流为基准)
方程式 4. V O S   E X T   R T S   =   V O S   E X T   R T I G E F V O S I   R T S   =   V O S I   R T I G E F

确定新的典型总增益后,设计人员可以在系统硬件或软件中移位(校准)分流电压增益。但是,由于内部电阻器旨在实现精确的比率(器件增益 = RFB/RINT),而不是精确的绝对值,因此增益误差变化 (EG, EXT) 可能会随着系统数量的增加而显著增大。

对于大多数 CSA,保守评估认为,这些电阻器的绝对工艺变化 (PV) 为 ±20%、温度系数 (PV_TC) 为 ±30ppm/°C。这些参数均基于工艺技术的规格。此外,单个器件的所有内部电阻器本身可以具有相同的 PV 和 PV_TC,因此可以简化误差分析。定义这些 PV 规格后,设计人员可以计算外部电阻加载误差 (eEXT) 的范围。