零漂移精密钢管运算开动器:测量和消除混叠 以实现更精确的电流检测

2019-08-16 15:38:47 来源:安森美
零漂移精密钢管运算开动器是专为由于差分电压ppt课件小而要求高输出精度的应用擘画的专用运算开动器。它们不只具有低输入乱糟糟电压ppt课件。还具有高工型共模电感抑制比(CMRR),高ups应急电源价格抑制比(PSRR),高开环增益和在宽温度及日子范围的低漂移(见表1)。这些特征使其新鲜适用以诸如低边电流检测和霍尔传感器接口,非同寻常是具有新鲜小的差分信号的应用。

 

关键oppor9参数 符号 事业单位在线 教育的重要性
输入乱糟糟电压ppt课件 VOS or VIO µV 较低的偏移量使较低的求微分方程的通解电压ppt课件得以精确测量
输入乱糟糟电压ppt课件漂移 dVOS/dT or ΔVOS/ ΔT µV/°C 较低漂移可防止乱糟糟电压ppt课件随温度平地风波。
工型共模电感抑制比 CMRR dB 高CMRR表明,乱糟糟电压ppt课件得法受工型共模电感电压ppt课件平地风波的反馈。
开环电压ppt课件增益 AVOL dB 高开环增益致使更好的闭环增益精度。
ups应急电源价格抑制比 PSRR dB 高PSRR象征乱糟糟电压ppt课件得法受ups应急电源价格平地风波的反馈。
 
表1. 反馈运算开动器精密钢管度和精确度的关键oppor9参数。
 
虽然零漂移运算开动器分销商有时声称这些机件没有混叠效用,但阳光高考信息晒台16g的u盘实际容量上是指它们可能性手到擒拿出现混叠,因为这些机件使用采样来纤维化输入乱糟糟电压ppt课件。于是。擘画人员应高考其运算开动器pcb电路板厂家的混叠效用。

 
经证实使用频谱或网络兼职剖析器的历史观法子检测混叠是不够的,于是合理化建议100条擘画人员使用一种测量新认定高新技术企业。将输入扫过一个频率事业单位在线范围,并在示波器使用法子图解上考察运算开动器的输出。本文将这种高考法子应用以言人人殊的运算开动器,以考察言人人殊的零漂移运算开动器在混叠方面的差异。高考的机件囊括安森美超导体和竞争挑战者的自动调零和斩波固定类型。

 
本文首先阐述了输入乱糟糟电压ppt课件对运算开动器性能的反馈,以及零漂移,斩波固定运算开动器与征用运算开动器在性能上的差异。下一场描述斩波固定运算开动器的运行,以及当输入信号接近或超过运放偏移校阅频率事业单位在线时,这些开动器中时有发生的采样如何致使混叠。斩波固定结构翻译并不对实施零漂移运算开动器的绝无仅有法子,并且将斩波固定结构翻译与另一种称做自动调零的零漂移结构翻译拓展了较之。

 
在给出了各族运算开动器的混叠测量后。本文解释了奈奎斯特世界采样(Nyquist sampling)驾驶员理论考试科目一如何规定无混叠的允许输入频率事业单位在线范围,以及如何应用简单的低通主仓储器来防止混叠。本文后边的天下阐述了零漂移运算开动器平顶山郏县中运驾校放输入乱糟糟电压ppt课件与其余oppor9参数如瞬态响应,开动日子。低频噪声英文和输入电流之间的证书。阐述了SPICEcg模型网不许解释像混叠这样的零漂移效用。


为何输入乱糟糟电压ppt课件很重要?


乱糟糟电压ppt课件是限制能翔实捕获的纤维信号的oppor9参数之一。这定义了低病态范围级别。

 
输入乱糟糟电压ppt课件是漫天运算开动器的关键oppor9参数。在销售数据表中,它等闲被称做VOS或VIO。它是IN+和IN-端子之间固有的差分电压ppt课件。衡量输入对联姻外语程度怎么填。对此理想运算开动器,在闭环眉目中VIN+ = VIN-。在现实生活语录世界中,由于输入乱糟糟电压ppt课件的反馈,VIN-不会半斤八两VIN+。

 
尽管有一点硅级擘画新认定高新技术企业得天独厚用于渐入佳境输入对联姻。但是造作工艺设计是发出输入乱糟糟电压ppt课件的显要因素。超导体贤才中的老毛病致使输入引脚之间的内部电压ppt课件差。造作工艺设计唤起的言人人殊类型的老毛病会发出言人人殊的温度初中物理读数。

机件间的这差异会致使特定机件的漂移(言人人殊温度下的输入乱糟糟电压ppt课件漂移)权威或低于销售数据表上的师表值。漂移初中物理读数随温度的平地风波可能性是正的,也可能性是负的。这有效性很难简单地校准应用中的输入乱糟糟电压ppt课件。在某些情况下,核减历史观线性运算开动器中的偏移或漂移会致使功耗的损失。

 
输入乱糟糟电压ppt课件乘以增益并加到输出电压ppt课件中,热传授的实质上向输出由小到大误差因数,如图1所示。本条oppor9参数在测量小差分电压ppt课件一般将来时变疑问句得不可或缺。跟脚差分电压ppt课件的核减,由输入乱糟糟电压ppt课件唤起的误差增大。

 
图1. 差分开动器配置中带有运算开动器的电流检测。
低乱糟糟电压ppt课件不可或缺。因为输入乱糟糟电压ppt课件被噪声英文增益放大,在输出端发出偏移误差。

 
在图1所示的差分放大pcb电路板厂家中,输出电压ppt课件是信号增益项和噪声英文增益项之和:



作为内部运放oppor9参数,输入乱糟糟电压ppt课件与噪声英文增益而不对信号增益相加。这将致使输出偏移误差。

 
尽量核减这种偏移量的一种精密钢管开动器。利用多种新认定高新技术企业来降低输入乱糟糟电压ppt课件。对此零漂移开动器,这非同寻常适用以低频和直流信号。表2较之了常用的征用运算开动器与斩波固定的零漂移开动器的最大输入偏移量。

 
 

机件 说明书 最大VOS @ 25°C
LM321[1] 历史观征用运算开动器 7000 µV
NCS20071[2] 征用运算开动器 3500 µV
NCS21911[3] 斩波固定零漂移运算开动器 25 µV
NCS333A[4] 斩波固定零漂移运算开动器 10 µV
 
 
 
表2. 较之常用的征用运算开动器与斩波固定零漂移运算开动器的最大乱糟糟电压ppt课件。

 

零漂移运算开动器的结缘?


精密钢管运放能够实现“零漂移”乱糟糟电压ppt课件,跟脚温度和日子的平地风波,穿越多种新认定高新技术企业保持低输入乱糟糟电压ppt课件。开动器可实现这的法子之一是使用一种定期测量输入乱糟糟电压ppt课件并校阅输出端偏移量的擘画新认定高新技术企业。这种结构翻译称做斩波固定结构翻译。

 
与漫天工事飞凌开发板亦然。零漂移运算开动器也有其经典传奇力学的局限性。一个不太明显的原因是斩波固定开动器的内部pcb电路板厂家包含钟控眉目。安森美超导体的NCS333[4]和NCS21911[3] 中ps仓储web所用格式的斩波固定结构翻译的简化框如图2所示。

 
虽然有些人可能性会以为,这种类型的斩波是一个实时眉目。但践诺表明,它手到擒拿受到经典传奇采样眉目的混叠或外差问题的反馈。斩波固定运算开动器的显要伪像时有发生在信号接近交流斩波器的时钟频率事业单位在线时。本文使用了混叠本条词,但所含的问题称做外差可能性更为恰到喝茶的好处和坏处。

 
下信号路径是交流斩波器采样输入乱糟糟电压ppt课件的地方。过后用以校阅输出偏移量。此偏移校阅频率事业单位在线在开动器的总带宽内。由于这种结构翻译使用采样法,所以当输入信号频率事业单位在线保持在唇齿相依奈奎斯特世界(Nyquist)频率事业单位在线以下时,就会行为出最佳性能。

 
这象征输入信号频率事业单位在线不只急需在闭环带宽范围内,同时同时在偏移校阅频率事业单位在线的一半范围内才略达到最佳性能。这有效性交流斩波器保持权威Nyquist宽带速率的采样频率事业单位在线,消除了混叠的可能性性英语怎么说。当信号频率事业单位在线超过Nyquist频率事业单位在线时。可能性在输出端时有发生混叠。由于使用采样眉目,故这是漫天交流斩波器和斩波固定结构翻译的固有限制。
 


交流斩波器固定的结构翻译得益于具有前馈路径。如图2算法与程序框图的上信号路径所示,这是一种将增益带宽扩展到采样频率事业单位在线之外的高速上烧饭做菜信号路径。这不只推涛作浪保留输入信号的高频斤两,同时还能前行低频的环路增益。子虚运算开动器的开环增益下降了-20 dB/十年。当事业单位在线增益带宽由小到大时。图也向更高增益方位联通。

 
在图3中给出了一个例证,当运算开动器被放入闭环眉目时。眉目的开环增益由小到大,前行了眉目的闭环精度。这对此低边电流检测和霍尔传感器接口应用非同寻常有用,在这些应用中,信号是低频的。差分电压ppt课件对立较小。

图3. 开环增益随两个斩波固定开动器的频率事业单位在线平地风波而平地风波。更高带宽的NCS21911显示由小到大事业单位在线增益带宽也如何由小到大总开环增益。由小到大的开环增益前行闭环眉目的精度。即令是直流眉目。

 
不过,并不对漫天的零漂移开动器都亦然。架构的言人人殊实施可能性有言人人殊的福彩双色球开奖结果。即令由于采样的限制,安森美超导体的NCS333和NCS21911系列运算开动器与其余分销商的竞争机件比照有纤维的混叠,不太手到擒拿受到混叠效用的反馈。这是因为安森美超导体的佃权活动方案使用两个级联的,相得益彰的,RC陷波主仓储器调谐到斩波频率事业单位在线和它的5次谐波,以减少混叠效用。

 
另一种零漂移架构被称做“自归零”。图4所示的自归零架构的算法与程序框图像样于斩波固定架构,但实现方式言人人殊。自归零架构有主开动器和稳零开动器。此法子还使用时钟眉目。

 
在第一阶段同义词,开关电压保持前一相位在稳零开动器输出的偏移误差。在第二阶段同义词中,利用稳零开动器输出的偏移量来校阅主开动器的偏移量。自归零和斩波固定开动器的结构翻译差异致使噪声英文性能和混叠听阈的差异,这将在后边的天下中讨论。


Auto-Zero Amplifier: 自归零开动器High frequency path:高频路径Main amp: 主开动器
Switch: 开关Nulling amp:稳零开动器Low frequency path:低频路径
图4. 自归零运放的简化算法与程序框图

 

规定零漂移开动器时钟频率事业单位在线


上百零漂移开动器销售数据表不提供关于内部时钟频率事业单位在线的阳光高考信息晒台。可能性在应用c部分人可见的段落中提起。可穿越噪声英文或带宽图中的扰动来辨识所指的时钟频率事业单位在线。于是,取决租户高考pcb电路板厂家是否易受混叠的反馈。

 
这里身受的法子新鲜简单:它囊括在一定范围的频率事业单位在线扫描开动器输入到增益带宽excel乘积函数,同声考察示波器使用法子图解上的运算开动器输出。漫天已知的零漂移开动器的内部时钟频率事业单位在线在开动器的增益带宽内,等闲在增益带宽的大致三分之一处。这些开动器将在望尘莫及该频率事业单位在线一半的信号带宽从上表得天独厚看出现最佳。


发觉和高考混叠


一点零漂移开动器的销售数据表声称它们没有混叠。得天独厚子虚这些分销商着力测量囫囵可能性的混叠,但没有发觉。安森美超导体在零漂移开动器的开发中,对竞争开动器的初始测量也证明没有混叠。当初,在竞争挑战者机件的输出中没有发觉伪时钟。不过,越是的高考表明,使用简单的依据示波器使用法子图解测量新认定高新技术企业仍可发觉这些机件有混叠。

 
资金户报告使用一点分销商的零漂移运放的眉目出现问题,同声发觉混叠。在这些情况下,一并桌酷主题是感趣味的信号。低频或直流信号在哪里具有增大的高振幅,高频干扰或纹波信号。端部眉目的福彩双色球开奖结果各不相同,囊括闭环眉目在不正确环境下固定和眉目举鼎绝膑报告正确信号。

 
过去发觉混叠场面的职业波及到使用精密钢管的光谱和网络兼职剖析眉目,这些眉目提供了不规定的福彩双色球开奖结果。以便采取更基本的法子,把示波器使用法子图解连接过开动器输出以便于直接视觉考察。对此输入激励,使用氮气时有发生器报价在料想时钟频率事业单位在线处(和视乎急需的其他地方)扫描输入频率事业单位在线。以检察是否得天独厚在输出端发出“拍频”。这种法子很好用。盘算到前期的职业是行使 +1的增益配置,得天独厚说是最线性的运算开动器配置之一。


SIGNAL GENERATOR: 信号氮气时有发生器报价OSCILLOSCOPE: 示波器使用法子图解
图5. 检测混叠的高考pcb电路板厂家是个简单的事业单位在线增益求购缓冲器。该新认定高新技术企业的热传授的实质是在示波器使用法子图解检察机件输出。频谱和网络兼职水质剖析仪宛然并不累年检测与零漂移开动器内部职业唇齿相依的信号。


为这高考采择的第一个运算开动器是安森美超导体的NCS325自归零新认定高新技术企业开动器,而不对像高考的其余机件的斩波固定开动器。从驾驶员理论考试科目一上讲,自归零结构翻译将比斩波气态氢化物的高考网络兼职固定性工具变现更明白的混叠效用,这有效性点验高考成为一种方便的预选。图6描绘了NCS325的混叠。测量谙熟的开动器第一次使点验这些高考很手到擒拿。因为时钟频率事业单位在线是已知的。


 


图6. 对第一个开动器的混叠输出拓展了高考,安森美超导体的NCS325用以一个简单的
+1V/V求购缓冲器中。上面的蓝线是输入信号。下面的橙线是在开动器输出处见见的混叠。

 
在这一点上。重要的是要难忘,混叠不对采样开动器的老毛病,而是一种大客车美容严禁行为。对这种大客车美容严禁行为的略知一二,以及如何幸免这种大客车美容严禁行为,美瞳得天独厚使眼睛变大零漂移开动器职业在最佳状态。

 
在检查NCS325后头,下一场对安森美超导体的斩波固定开动器NCS333拓展高考。这里发出了一个有趣的福彩双色球开奖结果,可能性发觉在两倍时钟频率事业单位在线处出现绝无仅有明显的混叠。这表明施行该高考以发觉混叠可能性急需在开动器的满门带宽内拓展扫描以检测这些信号。图7描述了NCS333的混叠信号。

 

图7. NCS333斩波气态氢化物的高考网络兼职固定性工具零漂移运算开动器的混叠。这种混叠场面预计会时有发生在时钟频率事业单位在线内外,但俺们却没有发觉混叠。但在时钟频率事业单位在线的二次谐波中皮实出现了混叠场面。


俺们对竞争挑战者的零漂移斩波固定开动器也拓展了混叠高考。该流行的开动器销售数据表表明它没有混叠。不过,图8描绘了在内部时钟的基本频率事业单位在线上的混叠。对此这种开动器,过去行使频谱和网络兼职剖析器拓展的周遍高考举鼎绝膑发觉时钟或其频率事业单位在线的迹象。

 

 
带宽2 MHz的NCS21911精密钢管运算开动器在输入信号为500 kHz,增益约为G=-1V/V曹显时示有混叠,如图9所示。


 

但在相同环境下与其余分销商的首尾相应产品信息比照,NCS21911的混叠获得了较好的抑止,如图10所示。

 
另一示例显示在NCS21911和竞争挑战者的2MHz斩波固定精密钢管运算开动器的较之中。NCS21911显示事业单位在线增益缓冲pcb电路板厂家中1MHz至2MHz范围内的纤维混叠,如图11所示。对立统一,竞争挑战者的机件在1 MHz处行为正常,在1.5 MHz处行为出有混叠。以及在2 MHz(会同带宽)时的混叠减少,如图12所示。

 

并非每种斩波固定开动器都是相同的。于是在满门职业频率事业单位在线范围内高考每种机件不可或缺。


易混叠的眉目


当感趣味的信号伴跟脚杂散信号的高频耦合或大的高频纹波时,眉目手到擒拿出现混叠。福彩双色球开奖结果可能性仅囊括传授不正确或有噪音的值,或抑止网路落在不正确的三极管静态职业点上。

 
依据Nyquist采样定律,零漂移时钟应至少是感趣味信号的最大频率事业单位在线斤两的两倍。转户,输入信号的最大频率事业单位在线理合望尘莫及或半斤八两开动器内部时钟的一半。

 
如何遵照Nyquist采样驾驶员理论考试科目一?规定信号频率事业单位在线的qq好友上限是多少人(fin < fCLOCK/2)很手到擒拿,噪声英文或纹波的拾取可能性包含权威Nyquist频率事业单位在线的频率事业单位在线。过后,这些频率事业单位在线可能性混入适当的频率事业单位在线范围,从而致使错误英语或不正确的初中物理读数。

 
以便打包票输入信号的频率事业单位在线护肤品成分被限制到调用的频率事业单位在线范围,得天独厚在开动器事前添加低通主仓储器。此主仓储器同日而语抗混叠主仓储器。穿越衰减较高频率事业单位在线(出乎Nyquist频率事业单位在线),减少或消除混叠效用。

 
在开动器输入事前,抗混叠滤波必须是纯模仿滤波。等闲一个简单的RC主仓储器就足足了。如图13所示。无需复杂性的主仓储器架构。毋庸将开动器配置为有源主仓储器pcb电路板厂家中主仓储器的有些。

 
级联零漂移开动器也可能性带回风险,因为多个路由器连接设置时钟频率事业单位在线可能性相互作用单元高考并致使混叠。
 

瞬态响应考量


由于交流斩波器通道结构翻译行使依据日子的采样方式,有效性零漂移开动器实现较低的偏移量具有一定的日子特性,这就象征偏移校阅不会立即时有发生。在开动器输入的大的病态步,说不定更糟的是,输入搭载得天独厚创造环境,使环路将急需日子来重建低偏移量。这本质成都上反馈了固定的日子和大客车美容严禁行为。

 
使用较高的时钟频率事业单位在线已实现了对立快速的重起炉灶和固定日子;不过,这些oppor9参数等闲为几十频率或对零漂移开动器更高。等闲情况下。这是由于擘画衡量。在晶体管图示仪级开动器擘画中,采择更快的固定日子会致使更高的乱糟糟电压ppt课件。等闲,较低的输入乱糟糟电压ppt课件轮胎规格具有较高的优先级英语。


导通日子和天罗地网的擘画


由于零漂移开动器含适量多的选股系统的逻辑pcb电路板厂家。于是它们也囊括一点在开动和ups应急电源价格电脑故障(如停电)期间打包票特定大客车美容严禁行为的法子也就一般了。当第一次开动一个偏置校阅开动器,在很短的日子内输出将上报未经校阅的偏移量。一旦ups应急电源价格电压ppt课件达到ups应急电源价格复位(POR)pcb电路板厂家设定的保险丝点,偏置校阅体制急需几个时钟周期,直到开动器的输出达到指名的乱糟糟电压ppt课件挠度限值为止。

 
等闲。从满门眉目的角度区来看,开动器开动日子并不对个关键项。因为它等闲在满门眉目的开动日子内。这可能性是上百运放分销商没有在他俩的零漂移开动器销售数据表中显示本条oppor9参数的原因。理合留神的是,开动日子也取决开动器的配置增益-更大的增益可由小到大整体家居定制开动日子。

 
在新鲜关键的眉目中。应盘算这样一个事实英语,即线性开动器简单地消除了这些反常规,提供更天罗地网的开动性能。一点精密钢管运算开动器使用TRIM而不对斩波气态氢化物的高考网络兼职固定性工具或自归零结构翻译来实现低乱糟糟电压ppt课件。这行使开动器节省了囫囵日钟眉目。这在上百擘画如大型电信断路器中是个关键的考量。攀折之处取决于。这些微调线性开动器不一定达到零漂移开动器相同的较低输入乱糟糟电压ppt课件性能。
 


改善轨对轨性能的零漂移效用

轨对轨输入运算开动器使用两个输入对实现加宽工型共模电感输入电压ppt课件范围。PMOS对可同日而语较低输入电压ppt课件区域游戏的输入级。而NMOS对调用以较高输入电压ppt课件区域游戏。每种输入对具有其小我相应的输入乱糟糟电压ppt课件。当工型共模电感电压ppt课件从一个区域游戏联通到另一个区域游戏时。等闲留存交加区域游戏,内部乱糟糟电压ppt课件从一个区域游戏雀跃到下一个区域游戏。

 
与非零漂移开动器比照,零漂移运算开动器中的轨对轨输入性能带回了明显的喝茶的好处和坏处,明白地降低了PMOS和NMOS输入对之间的输入级交加区域游戏的反馈。接近工型共模电感输入电压ppt课件极限的乱糟糟电压ppt课件和乱糟糟电压ppt课件漂移性能是极佳的,于是零漂移开动器也常用以高边电流检测等应用。


零漂移对低频噪声英文的反馈


零漂移斩波气态氢化物的高考网络兼职固定性工具开动器非同寻常适合在较低频率事业单位在线下拓展精确,高增益放大。等闲。它们不行为出线性运放的较高带宽,它们的时钟频率事业单位在线的位置为信号保真度准则确立了一个中用的频率事业单位在线限制,如在关于混叠的天下中所述。这有效性在低频的性能非同寻常重要,同时斩波气态氢化物的高考网络兼职固定性工具架构穿越消除经典传奇的线性运放1/f输入电压ppt课件噪声英文,越是推涛作浪低频网络兼职调用性(见图14)。

 
上百高增益霍尔传感器应用处于低频,有效性零漂移开动器成为这一功能的自然采择。尽管这里使用了术语“低频”,但是这些开动器等闲提供敢达ol100 kHz的精美性能。

                                                         (a)                                 (b)
 
与电压ppt课件噪声英文亦然,斩波固定也消除了1/f电流噪声英文。但由于输入开关的电荷及其守恒定律流入,斩波气态氢化物的高考网络兼职固定性工具开动器显示出斩波中更大的输入电流噪声英文。这由小到大的电流降低了输入阻抗可致使噪声英文半斤八两或超过电压ppt课件噪声英文水平的水平。以NCS333为例。62-NV/√Hz输入电压ppt课件噪声英文在1 kHz下。当输入阻抗大于177 kΩ时。350-fA/√Hz输入电流噪声英文将致使噪声英文超过输入电压ppt课件噪声英文。
 
对立统一,零漂移自归零开动器把噪声英文降到基带。与斩波气态氢化物的高考网络兼职固定性工具结构翻译比照,这给自归零结构翻译带回了在输入信号处于直流或低频时的一个石英石台面优缺点。

零漂移对输入电流的反馈

由于斩波固定新认定高新技术企业。漫天的零漂移开动器都留存输入电流尖峰。这些电流尖峰是由电荷及其守恒定律流入和时钟馈通唤起的。输入电流在IIB规范中被平均。但输入偏置电流不对真性恒定的。阳光高考信息晒台16g的u盘实际容量上是指,输入电流尖峰跟脚时钟频率事业单位在线特殊性地出现。
 
当输入电流流过输入色环电阻时。这会致使输入电压ppt课件尖峰,使增益成倍。以便纤维化电压ppt课件尖峰,不举荐使用新鲜大的输入色环电阻值。输入电流尖峰也得天独厚用一个简单的低通RC主仓储器滤除,如图13所示。主仓储器频率事业单位在线应设置在斩波采样率以下。
 
输入电流尖峰使零漂移开动器难受用以测量输入电流的跨阻抗开动器。

SPICEcg模型网中零漂移效用的紧缺

SPICE虚伪不提供对零漂移开动器大客车美容严禁行为(如混叠)的囫囵略知一二。零漂移开动器的漫天SPICEcg模型网是连续日子cg模型网。它们被擘画成尽快接近运算开动器的线性性能。交流斩波器未建模。它们是连续的日子,因为钟控和采样的眉目虚伪得更慢。

 

总结

零漂移开动器提供美妙的DC和低频性能。增益带宽积是用以规定零漂移开动器pcb电路板厂家16g的u盘实际容量带宽的不甚理想的轮胎规格,非同寻常是因为它们的内部时钟在这带宽内。实现最佳性能急需略知一二不累年调用的内部时钟频率事业单位在线,但有时其余初见端倪和高考将显示出去。

  1. EETOP 官方微信

  2. 创芯百姓大讲堂入口 智慧树在线教育

  3. 创芯军字号 超导体快讯

唇齿相依现货原油文章

全部评论

  • 面貌一新新闻
  • 最热新闻
X
Baidu