INAx181 双向低侧和高侧电压输出
电流检测放大器

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1 特性

共模范围 (V_CM)：–0.2V 至 +26V
高带宽：350kHz（A1 器件）
失调电压：
- V_CM = 0V 时为 ±150µV（最大值）
- V_CM = 12V 时为 ±500µV（最大值）
输出压摆率：2V/µs
双向电流检测功能
精度：
- ±1% 增益误差（最大值）
- 1µV/°C 温漂（最大值）
增益选项：
- 20V/V（A1 器件）
- 50V/V（A2 器件）
- 100V/V（A3 器件）
- 200V/V（A4 器件）
静态电流：260µA（最大值）(INA181)

2 应用

典型应用电路

3 说明

INA181、INA2181 和 INA4181 (INAx181) 电流检测放大器专为经成本优化的应用而设计。这些器件是一系列双向电流检测放大器（也称为电流分流监控器），可在独立于电源电压的 –0.2V 至 +26V 范围内的共模电压中感测电流检测电阻器上的压降。INAx181 系列器件在四个固定增益器件选项中集成了匹配的电阻器增益网络：20V/V、50V/V、100V/V 或 200V/V。此匹配的增益电阻网络可最大限度地减少增益误差，并降低温度漂移。

这些器件由 2.7V 至 5.5V 单电源供电。单通道 INA181 消耗的最大电源电流为 260µA；而双通道 INA2181 消耗的最大电源电流为 500µA，四通道 INA4181 消耗的最大电源电流为 900µA。

INA181 提供 6 引脚 SOT-23 封装和 SC70 封装。INA2181 提供 10 引脚 VSSOP 和 WSON 封装。INA4181 可提供 20 引脚 TSSOP 封装。所有器件选项的额定扩展工作温度范围均为 –40°C 至 +125°C。

封装信息

器件型号	封装⁽¹⁾	封装尺寸⁽²⁾
INA181	DBV (SOT-23, 6)	2.90mm x 2.80mm
INA181	DCK (SC70, 6)	2.00mm x 2.10mm
INA2181	DGS（VSSOP，10）	3.00mm x 4.90mm
INA2181	DSQ（WSON，10）	2.00mm × 2.00mm
INA4181	PW（TSSOP，20）	6.50mm x 6.40mm

(1) 有关所有可选封装，请参阅节 11。

(2) 封装尺寸（长 × 宽）为标称值，并包括引脚（如适用）。

4 器件比较

表 4-1 器件比较

产品	通道数量	增益 (V/V)
INA181A1	1	20
INA181A2	1	50
INA181A3	1	100
INA181A4	1	200
INA2181A1	2	20
INA2181A2	2	50
INA2181A3	2	100
INA2181A4	2	200
INA4181A1	4	20
INA4181A2	4	50
INA4181A3	4	100
INA4181A4	4	200

5 引脚配置和功能

图 5-1 INA181：DBV 封装6 引脚 SOT-23顶视图

图 5-2 INA181：DCK 封装 6 引脚 SC70 顶视图

表 5-1 引脚功能：INA181（单通道）

引脚			类型	说明
名称	SOT-23	SC70	类型	说明
GND	2	2	模拟	接地
IN–	4	5	模拟输入	电流检测放大器负输入。对于高侧应用，连接至感测电阻的负载侧。对于低侧应用，连接至检测电阻的接地侧。
IN+	3	4	模拟输入	电流检测放大器正输入。对于高侧应用，连接至感测电阻的总线电压侧。对于低侧应用，连接至感测电阻的负载侧。
OUT	1	6	模拟输出	输出电压
REF	5	1	模拟输入	基准输入
VS	6	3	模拟	电源，2.7V 至 5.5V

图 5-3 INA2181：DGS 封装10 引脚 VSSOP顶视图

A. 散热焊盘可悬空或连接到 GND。

图 5-4 INA2181：DSQ 封装10 引脚 WSON俯视图

图 5-5 INA4181：PW 封装20 引脚 TSSOP顶视图

表 5-2 引脚功能：INA2181（双通道）和 INA4181（四通道）

引脚			类型	说明
名称	INA2181	INA4181	类型	说明
GND	4	16	模拟	接地
IN–1	2	3	模拟输入	通道 1 的电流检测放大器负输入。对于高侧应用，连接至通道 1 检测电阻的负载侧。对于低侧应用，连接至通道 1 检测电阻的接地侧。
IN+1	3	4	模拟输入	通道 1 的电流检测放大器正输入。对于高侧应用，连接至通道 1 检测电阻的总线电压侧。对于低侧应用，连接至通道 1 检测电阻的负载侧。
IN–2	8	7	模拟输入	通道 2 的电流检测放大器负输入。对于高侧应用，连接至通道 2 检测电阻的负载侧。对于低侧应用，连接至通道 2 检测电阻的接地侧。
IN+2	7	6	模拟输入	通道 2 的电流检测放大器正输入。对于高侧应用，连接至通道 2 检测电阻的总线电压侧。对于低侧应用，连接至通道 2 检测电阻的负载侧。
IN–3	—	14	模拟输入	通道 3 的电流检测放大器负输入。对于高侧应用，连接至通道 3 检测电阻的负载侧。对于低侧应用，连接至通道 3 检测电阻的接地侧。
IN+3	—	15	模拟输入	通道 3 的电流检测放大器正输入。对于高侧应用，连接至通道 3 检测电阻的总线电压侧。对于低侧应用，连接至通道 3 检测电阻的负载侧。
IN–4	—	18	模拟输入	通道 4 的电流检测放大器负输入。对于高侧应用，连接至通道 4 检测电阻的负载侧。对于低侧应用，连接至通道 4 检测电阻的接地侧。
IN+4	—	17	模拟输入	通道 4 的电流检测放大器正输入。对于高侧应用，连接至通道 4 检测电阻的总线电压侧。对于低侧应用，连接至通道 4 检测电阻的负载侧。
NC	—	10、11	—	NC 表示无内部连接。这些引脚可保持悬空，也可连接 V_S 和接地之间的任何电压。
OUT1	1	2	模拟输出	通道 1 输出电压
OUT2	9	8	模拟输出	通道 2 输出电压
OUT3	—	13	模拟输出	通道 3 输出电压
OUT4	—	19	模拟输出	通道 4 输出电压
REF1	5	1	模拟输入	通道 1 基准电压，0 至 V_S
REF2	6	9	模拟输入	通道 2 基准电压，0 至 V_S
REF3	—	12	模拟输入	通道 3 基准电压，0 至 V_S
REF4	—	20	模拟输入	通道 4 基准电压，0 至 V_S
VS	10	5	模拟	电源引脚，2.7V 至 5.5V

6 规格

6.1 绝对最大额定值

在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）⁽¹⁾

		最小值	最大值	单位
电源电压，V_S			6	V
模拟输入，IN+，IN-⁽²⁾	差分 (V_IN+)-(V_IN-)	–26	26	V
模拟输入，IN+，IN-⁽²⁾	共模⁽³⁾	GND – 0.3	26	V
输入电压范围	在 REF 引脚处	GND – 0.3	V_S + 0.3	V
输出电压		GND – 0.3	V_S + 0.3	V
最大输出电流，I_OUT			8	mA
自然通风工作温度范围，T_A		-55	150	°C
结温，T_J			150	°C
贮存温度，T_stg		-65	150	°C

(1) 超出绝对最大额定值运行可能会对器件造成损坏。绝对最大额定值并不表示器件在这些条件下或在建议运行条件以外的任何其他条件下能够正常运行。如果超出建议运行条件但在绝对最大额定值范围内使用，器件可能不会完全正常运行，这可能影响器件的可靠性、功能和性能，并缩短器件寿命。

(2) V_IN+ 和 V_IN- 分别为 IN+ 和 IN– 引脚上的电压。

(3) 如果将任何引脚上的电流限制在 5mA，该引脚的输入电压可能超出所示电压。

6.2 ESD 等级

			值	单位
V_(ESD)	静电放电	人体放电模型 (HBM)，符合 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 标准⁽¹⁾	±3000	V
V_(ESD)	静电放电	充电器件模型 (CDM)，符合 JEDEC 规范 JESD22-C101⁽²⁾	±1000	V

(1) JEDEC 文档 JEP155 指出：500V HBM 能够在标准 ESD 控制流程下安全生产。

(2) JEDEC 文档 JEP157 指出：250V CDM 能够在标准 ESD 控制流程下安全生产。

6.3 建议运行条件

在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）

		最小值	标称值	最大值	单位
V_CM	共模输入电压（IN+ 和 IN–）	–0.2	12	26	V
V_S	运行电源电压	2.7	5	5.5	V
T_A	自然通风条件下的工作温度范围	-40		125	°C

6.4 热性能信息

热指标 ⁽¹⁾		INA181		INA2181		INA4181	单位
		DCK (SC70)	DBV (SOT-23)	DSQ (WSON)	DGS (VSSOP)	PW (TSSOP)
		6 引脚	6 引脚	10 引脚	10 引脚	14 引脚
R_θJA	结至环境热阻	188.0	198.7	74.5	177.3	97.0	°C/W
R_θJC(top)	结至外壳（顶部）热阻	140.8	120.9	89.7	68.7	37.7	°C/W
R_θJB	结至电路板热阻	78.8	52.3	39.8	98.4	48.3	°C/W
ψ_JT	结至顶部特征参数	62.1	30.3	3.7	12.6	3.6	°C/W
ψ_JB	结至电路板特征参数	78.5	52.0	39.7	96.9	47.9	°C/W
R_θJC(bot)	结至外壳（底部）热阻	不适用	不适用	16.8	不适用	不适用	°C/W

(1) 有关新旧热指标的更多信息，请参阅半导体和 IC 封装热指标
应用报告。

6.5 电气特性

在 T_A = 25°C、V_S = 5V、V_REF = V_S / 2、V_IN+ = 12V 且 V_SENSE = V_IN+ – V_IN– 时测得（除非另有说明）

参数			条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入
CMRR	共模抑制比，RTI⁽¹⁾		V_IN+ = 0V 至 26V，V_SENSE = 0mV， T_A = –40°C 至 +125°C	84	100		dB
V_OS	失调电压，RTI		V_SENSE = 0mV，V_IN+ = 0V		±25	±150	μV
V_OS	失调电压，RTI		V_SENSE = 0mV		±100	±500	μV
dV_OS/dT	温漂，RTI		V_SENSE = 0mV，T_A = –40°C 至 +125°C		0.2	1	μV/°C
PSRR	RTI 与电源比		V_S = 2.7V 至 5.5V，V_IN+ = 12V， V_SENSE = 0mV		±8	±40	μV/V
I_IB	输入偏置电流		V_SENSE = 0mV，V_IN+ = 0V		-6		μA
I_IB	输入偏置电流		V_SENSE = 0mV		75		μA
I_IO	输入失调电流		V_SENSE = 0mV		±0.05		μA
输出
G	增益		A1 器件		20		V/V
			A2 器件		50		V/V
			A3 器件		100		V/V
			A4 器件		200		V/V
E_G	增益误差		V_OUT = 0.5V 至 V_S – 0.5V， T_A =–40°C 至 +125°C		±0.1%	±1%
	增益误差与温度间的关系		T_A = -40°C 至 +125°C		1.5	20	ppm/°C
	非线性误差		V_OUT = 0.5V 至 V_S – 0.5V		±0.01%
	最大容性负载		无持续振荡		1		nF
电压输出⁽²⁾
V_SP	相对于 V_S 电源轨的摆幅⁽³⁾		R_L = 10kΩ 至 GND，T_A= –40°C 至 +125°C		(V_S) – 0.02	(V_S) – 0.03	V
V_SN	相对于 GND 的摆幅⁽³⁾		R_L = 10kΩ 至 GND，T_A= –40°C 至 +125°C		(V_GND)0.0005	(V_GND)+0.005	V
频率响应
BW	带宽		A1 器件，C_LOAD = 10pF		350		kHz
			A2 器件，C_LOAD = 10pF		210		kHz
			A3 器件，C_LOAD = 10pF		150		kHz
			A4 器件，C_LOAD = 10pF		105		kHz
SR	压摆率				2		V/μs
噪声，RTI⁽¹⁾
	电压噪声密度				40		nV/√Hz
电源
I_Q	静态电流	INA181	V_SENSE = 0mV		195	260	μA
		INA181	V_SENSE = 0mV，T_A = –40°C 至 +125°C			300	μA
		INA2181	V_SENSE = 0mV		356	500	μA
		INA2181	V_SENSE = 0mV，T_A = –40°C 至 +125°C			520	μA
		INA4181	V_SENSE = 0mV		690	900	μA
		INA4181	V_SENSE = 0mV，T_A = –40°C 至 +125°C			1000	μA