利用直流誤差計算器簡(jiǎn)化檢流放大器的優(yōu)化
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
(Eq.11)
用RSS法對電流輸出型CSA的總誤差進(jìn)行計算，可以得出：
(Eq.12)
這些計算中所有的誤差源必須參考同一節點(diǎn)，可以是輸入也可以是輸出。這一點(diǎn)非常重要，因為CSA的增益通常大于單位增益，而輸出誤差的絕對值大于輸入誤差。
電流檢測誤差計算器
Maxim設計了一個(gè)新的計算器，協(xié)助設計者估算所選CSA的總誤差。該軟件免費提供，只需用戶(hù)輸入幾個(gè)使用規格，即可自動(dòng)輸入所選CSA數據手冊的相關(guān)參數，并輸出利用RSS算法得到的最大誤差。計算器還能提示用戶(hù)粗心大意造成的數據輸入錯誤。例如，輸入采樣電壓是否超過(guò)所推薦的滿(mǎn)量程采樣電壓?電源電壓是否超出范圍?輸出擺幅限制是否滿(mǎn)足要求等等，均會(huì )給出用戶(hù)提示。
檢流誤差估算計算器的使用
假設設計一個(gè)過(guò)流保護電路，要求CSA滿(mǎn)足如下條件：
a.輸入觸發(fā)點(diǎn) = 50A(單向)
b.檢流電阻誤差 = 0.5%
c.電源電壓范圍 = 4.5V - 5.5V
d.輸入共模電壓范圍 =12V - 18V
e.總誤差預算= 2%，這意味著(zhù)CSA增益誤差 2%，失調誤差VOS 1mV，因為每項誤差不能超過(guò)總誤差。
第一步.參數搜索
基于上述要求，參數搜索到以下候選器件：MAX9922、MAX9918、MAX9929F、MAX4080、MAX4373、 和MAX4172。
第二步. 檢流誤差計算器輸入
使用檢流誤差計算器，進(jìn)一步縮小上述總誤差估算列表的范圍。從Maxim器件型號下拉框(Maxim CSA Device Number)中選一個(gè)CSA，并進(jìn)入實(shí)際參數(圖2)。
圖2. 用戶(hù)進(jìn)入的輸入字段。
第三步.驗證數據手冊規格
計算器自動(dòng)填入所選CSA數據手冊，給出最大偏置誤差、最大增益誤差、共模抑制和電源抑制比參數。這些參數默認為T(mén) = 25°C時(shí)的數值，如圖3所示MAX9922 CSA。
圖3.計算器從所選CSA數據手冊自動(dòng)收集相關(guān)參數。
按下Calculate按鈕，軟件即可計算出總體誤差。
第四步.數據手冊參數調整
盡管計算器自動(dòng)導出了數據手冊給出的增益、失調誤差、增益誤差、CMRR和PSRR等數值，也可根據用戶(hù)要求靈活設置。必要時(shí)，可以用特定數值替代這些值。例如，設計者可能有一個(gè)計算規定，從軟件中移除失調電壓的影響，這種狀況下，一個(gè)不太精確的CSA或許也能滿(mǎn)足誤差預算的要求。有些情況下，設計人員或許想采用數據手冊中極限溫度下的參數進(jìn)行計算。
為了替換自動(dòng)輸入的數據，使用Enter Overrides欄調整參數。參考MAX9922，按下計算按鈕，跳出如圖4所示錯誤信息。計算器提示用戶(hù)降低增益，因為輸出電壓不能夠超出器件的輸出電壓上限。因為MAX9922的增益可調，在相應數據手冊調整欄中減小增益到60V/V。更新增益后，圖5給出了總誤差估算結果。
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