高分辨率高电流监控器电路设计

  1 简介

       该单电源电流检测解决方案可以在分流电阻器上测量±50mA 至±10A 范围内的电流信号。电流检测放大器可以在0V 至75V 的宽共模电压范围内测量分流电阻器。全差分放大器(FDA) 执行单端至差分转换,并以1MSPS 的最大数据速率驱动范围为±5V 的SAR ADC 差分输入。可以调整组件选择部分中的值,以允许不同的电流水平。
        该电路实施适合需要准确测量电压的应用,例如电池维护系统、电池分析仪、电池测试设备、ATE 和无线基站中的远程无线电装置(RRU)。

2 设计目标

2.1 输入电流

  • I _{iMin}=\pm 50mA
  • I _{iMax}=\pm 10A

2.2 INA输出

  • V_{oMin}=\pm 10mV
  • V_{oMax}=\pm 2V

2.3 ADC输入

  • ​​​V_{outDif}=\pm 21.3mV@\pm 50mA
  • V_{outDif}=\pm 4.3V@\pm 10A

2.4 电源

  • V_{ee}=0V
  • V_{ref}=5V
  • V_{cm}=2.5V
  • 5.3V<V_{s}<5.5V

3 规格

规格计算值仿真值测得值
瞬态 ADC 输入趋稳 >1·LSB = 38µV6.6µV/
噪声(ADC输入端)221.88uVrms207.3uVrms227uVrms
带宽10.6kHz10.71kHz10.71kHz
  • 根据输入电流范围和输入共模电压要求确定分流检测电阻器值并选择电流检测放大器
  • 根据电流检测放大器输出、ADC 满量程输入范围和全差分放大器的输出摆幅规格确定全差分放大器增益
  • 选择 COG 电容器以最大限度减少失真
  • 使用 0.1% 20ppm/°C 或更高规格的薄膜电阻器以最大限度减少失真

 4 设计计算

  • 选择Rsense 电阻器,并确定电流检测放大器(双向电流)的增益

     R_{sense}=\frac{R_{sense}(max)}{I_{load}(max)}=\frac{100mV}{10A}=0.01\Omega

        \pm V_{out}(range)=\pm \frac{V_{REF}}{2}=\pm \frac{5}{2}=\pm 2.5V

        G_{INA}=\frac{\pm G_{out}(range) }{I_{load}(max) *R_{sense}}=\frac{\pm 2.5V }{10A*0.01\Omega }=25\frac{V}{V}

  • G_{INA}=20\frac{V}{V},计算电流检测放大器输出范围

       V_{inaoutmax}=G_{INA}*(I_{load}(max)*R_{sense})+\frac{V_{ref}}{2}=20*(10A*0.01)+\frac{2.5}{2}=4.5V

        V_{inaoutmin}=G_{INA}*(I_{load}(min)*R_{sense})+\frac{V_{ref}}{2}=20*(-10A*0.01)+\frac{2.5}{2}=0.5V

  • 确定ADC 满量程输入范围和相关结果

        ADC_{FullScaleRange}=\pm V_{REF}=\pm 5V

  • 确定FDA  TJD4551线性运行的最大和最小差分输出

        V_{out FDA max}=4.77 -0.23 =4.54V

        V_{out FDA min}=V_{out FDA max}=-4.54V

  • 根据ADC 满量程输入范围、FDA 输出范围和相关结果确定差分增益

        Gain=\frac{V_{outFDAmax}-V_{outFDAmin}}{V_{INAoutmax}-V_{INAoutmax}}=\frac{4.54-(-4.54)}{4.5-(0.5)}=2.27\frac{V}{V}\approx 2.15\frac{V}{V}

        \frac{R_{f}}{R_{g}}=2.15\frac{V}{V}=\frac{2.15k}{1k}=2.15\frac{V}{V}

  • 确定用于实现截止频率的C_{fINA}=\frac{1}{2*\pi *fc*R_{fINA}}=\frac{1}{2*\pi *10kHz*10k\Omega }=1.591nF\approx 1.5nF

        f_{fina}=\frac{1}{2*\pi *Cfina*Rf}=\frac{1}{2*\pi *1.5nF*10k\Omega }=10.6kHz

5 电路仿真

时域仿真:

频域仿真:

噪声仿真:   

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/web/58443.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Neo4j入门:详解Cypher查询语言中的MATCH语句

Neo4j入门&#xff1a;详解Cypher查询语言中的MATCH语句 引言什么是MATCH语句&#xff1f;示例数据1. 基础节点查询查询所有节点按标签查询节点 2. 关系查询基础关系查询指定关系方向指定关系类型 3. 使用WHERE子句4. 使用参数5. 多重MATCH和WITH子句实用技巧总结 引言 大家好…

ChatGPT任务设计和微调策略的优化

目录 ChatGPT任务设计和微调策略的优化 一、GPT-3的基础 二、任务设计和微调策略的优化 三、基于人类反馈的强化学习(RLHF) 举例 完全注意力机制的自回归解码器网络 一、定义与原理 二、举例说明 ChatGPT任务设计和微调策略的优化 ChatGPT确实是从GPT-3开始,通过任…

ALB搭建

ALB: 多级分发、消除单点故障提升应用系统的可用性&#xff08;健康检查&#xff09;。 海量微服务间的高效API通信。 自带DDoS防护&#xff0c;集成Web应用防火墙 配置&#xff1a; 1.创建ECS实例 2.搭建应用 此处安装的LNMP 3.创建应用型负载均衡ALB实例 需要创建服务关联角…

【客观理性深入讨论国产中间件及数据库-科创基础软件】

随着国产化的进程&#xff0c;越来越多的国企央企开始要求软件产品匹配过程化的要求&#xff0c; 最近有一家银行保险的科技公司对行为验证码产品就要求匹配国产中间件&#xff0c; 于是开始了解国产中间件都有哪些厂家 一&#xff1a;国产中间件主要产品及厂商 1 东方通&…

了解 MybatisPlus中@InterceptorIgnore防止拦截器拦截 基本知识(附Demo)

目录 前言1. 基本知识2. Demo 前言 对于Java基本知识推荐阅读&#xff1a; java框架 零基础从入门到精通的学习路线 附开源项目面经等&#xff08;超全&#xff09;【Java项目】实战CRUD的功能整理&#xff08;持续更新&#xff09; 一开始是因为报错多租户的问题&#xff0…

【解决】Pico 串流 Unity 开发环境 Preview 黑屏问题

开发平台&#xff1a;Unity 6.0 开发工具&#xff1a;Pico SDK   一、问题描述 在 Unity 开发环境下运行 测试 PicoVR 表现时&#xff0c;出现 Game视窗 PicoVR投屏 呈现黑屏效果。详细背景如下&#xff1a; UnitySwitch PlateformPICO Integration SDKPICO Live Preview6…

数据结构与算法——图

图 1.图的定义和表示 图的定义 图G由集合V和集合E组成&#xff0c;记作G(V,E),其中&#xff1a; 1、V是顶点元素的有限集合&#xff1b; 2、E是顶点间关系——边的有限集合。 3、边是顶点的无序对或有序对。 无向图和有向图&#xff1a; 无向图 由没有方向的边构成的图…

HTMLCSS:爱上班的猫咪

这段HTML和CSS代码是一个SVG动画的示例&#xff0c;它描述了一个包含猫咪和笔记本电脑的复杂场景 HTML <div class"content"><div class"container"><svg id"bongo-cat" xmlns"http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:x…

CPU Study - Pipeline Basic

参考来源&#xff1a;《超标量处理器设计》—— 姚永斌 超标量处理器 一个程序执行时间的公式如下&#xff0c;而这个公式通常也反映了处理器的性能&#xff1a; 图中的CPI - Cycle Per Instruction也就是CPU每条指令需要的周期数量&#xff0c;CPI计算方法就是周期数量除以…

keep-alive - 2024最新版前端秋招面试短期突击面试题【100道】

keep-alive - 2024最新版前端秋招面试短期突击面试题【100道】 &#x1f5c4;️ <keep-alive> 是 Vue.js 中的一个内置组件&#xff0c;用于在组件切换时缓存组件的状态&#xff0c;避免重复渲染&#xff0c;从而提升应用性能。以下是关于 keep-alive 的详细总结。 1. …

Debezium系列之:Debezium3版本增量快照和只读增量快照应用的变化

Debezium系列之:Debezium3版本增量快照和只读增量快照应用的变化 一、需求背景二、基于数据库信号表使用增量快照案例三、基于Kafka信号Topic使用增量快照案例四、只读增量快照案例五、增量快照技术总结增量快照相关知识请阅读博主下面系列文章: Debezium系列之:实现增量快照…

YOLO即插即用---PConv

Run, Don’t Walk: Chasing Higher FLOPS for Faster Neural Networks 论文地址&#xff1a; 1. 论文解决的问题 2. 解决问题的方法 3. PConv 的适用范围 4. PConv 在目标检测中的应用 5. 评估方法 6. 潜在挑战 7. 未来研究方向 8.即插即用代码 论文地址&#xff1a; …

【JavaScript】V8,Nodejs 与浏览器

V8 V8 是一个 JavaScript engine&#xff0c;负责编译并执行 JavaScript 源代码&#xff0c;处理对象的内存分配&#xff0c;并对不再需要的对象进行垃圾收集。 V8 包含两个主要组件&#xff1a; Memory Heap&#xff1a;负责存储分配。 Call Stack&#xff1a;代码执行时&am…

RoCE与IB对比分析(一):协议栈层级篇

在 AI 算力建设中&#xff0c; RDMA 技术是支持高吞吐、低延迟网络通信的关键。目前&#xff0c;RDMA技术主要通过两种方案实现&#xff1a;Infiniband和RoCE&#xff08;基于RDMA的以太网技术&#xff0c;以下简称为RoCE&#xff09;。 RoCE与IB网络架构概述 RoCE和InfiniBa…

AI - 使用LangChain请求LLM结构化生成内容

AI - 使用LangChain请求LLM结构化生成内容 基于深度学习的大型语言模型&#xff08;LLM&#xff09;不仅可以生成文本&#xff0c;还可以帮助我们完成许多复杂任务&#xff0c;如自动化客服、内容创作和数据分析。然而&#xff0c;如何从这些模型中结构化地获取输出&#xff0c…

lsblk 命令学习

一、命令介绍 lsblk(list block devices) 是一个用于列出块设备的命令&#xff0c;它提供了关于系统中所有块设备的详细信息。块设备包括硬盘、分区、磁盘镜像文件等。lsblk 命令非常有用&#xff0c;特别是在需要查看和管理存储设备时。 $ lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO…

Linux基础-常用操作命令详讲

Linux基础-常用操作命令详讲 一、openssl加密简单介绍 1. 生成加密的密码散列&#xff08;password hash&#xff09;​编辑 1.1 常见的选项总结表 1.2 加密参数详解 2. 自签名证书 3. 证书转换 二、文件管理 1. 创建空文件 ​编辑 2. 删除文件 4. 新建目录 ​编辑…

Windows、Linux系统上进行CPU和内存压力测试

CPU和内存压力测试 1. Linux环境 Linux环境下&#xff0c;我们可以用 stress 工具进行内存、CPU等的压力测试。 【1】. stress工具说明 [kalamikysrv1 ~]$ stress --help stress imposes certain types of compute stress on your systemUsage: stress [OPTION [ARG]] ...-…

windows C#-析构元组和其他类型(下)

用户定义类型的扩展方法 如果没有创建类、结构或接口&#xff0c;仍可通过实现一个或多个 Deconstruct 扩展方法来析构该类型的对象&#xff0c;以返回所需值。 以下示例为 System.Reflection.PropertyInfo 类定义了两个 Deconstruct 扩展方法。 第一个方法返回一组值&#x…

Linux 经典面试八股文

快速鉴别十个题 1&#xff0c;你如何描述Linux文件系统的结构&#xff1f; 答案应包括对/, /etc, /var, /home, /bin, /lib, /usr, 和 /tmp等常见目录的功能和用途的描述。 2&#xff0c;在Linux中如何查看和终止正在运行的进程&#xff1f; 期望的答案应涵盖ps, top, htop, …