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NTC热敏电阻:仪表放大器PCB布局三大常见错误

发布时间:2018/6/8    访问人数:66次

      如下这些布局仪表放大器(INA)PCB时常见的错误,你中枪了吗?本文将给其中原因并给出INA正确布局的例子,收好吧!

  INA 用于要求放大差分电压的应用,如测量通过高侧电流感应应用中分流电阻的电压。图1所示为典型单电源高侧电流感应电路的原理图。

  仪表放大器PCB布局三大常见错误_仪表放大器PCB布局的正确方法

  测量的是通过RSHUNT的差分电压,R1、R2、C1、C2和C3用于提供共模和差模滤波,R3和C4提供U1 INA的输出滤波,U2用于缓冲INA的参考引脚。R4和C5用于形成低通滤波器,将运放给INA参考引脚带来的噪音降至最低。

  虽然图1中的原理图布局看起来很直观,但却非常容易在PCB布局中出错,造成电路性能下降。图2显示了TI工作人员在检查INA布局时常见的三种错误。

  仪表放大器PCB布局三大常见错误_仪表放大器PCB布局的正确方法

  错误1

  第一个错误是对通过电阻器差分电压Rshunt的测量方式。可以看到Rshunt到R2的线路较短,因此其电阻要小于Rshunt到R1线路的电阻。这一线路阻抗上的差异可能会引入INA的输入偏置电流在U1输入侧造成差分电压。由于INA的任务是放大差分电压,因此,如果输入侧的线路不平衡可能会导致出现错误。因此,需确保INA输入线路的平衡并尽可能短。

  错误2

  第二个错误则是关于INA增益设置电阻Rgain的。U1引脚到Rgain焊垫的线路长于实际所需长度,因此会造成额外的电阻和电容。由于增益取决于INA增益设置引脚、引脚1和引脚8之间的电阻,额外的电阻可能带来错误的目标增益。而由于INA的增益设置引脚连接着INA内的反馈节,额外的电容可能造成稳定性问题。因此,需确保连接增益设置电阻的线路应尽可能短。

  错误3

  最后,可能需要改进缓冲电路参考引脚的位置。参考引脚缓冲电路位于距离参考引脚较远的位置,这可能增加连接参考引脚的电阻,导致噪音或其他信号可能耦合到线路中。参考引脚上额外的电阻可能会降低大多数INA提供的高共模抑制比(CMRR)。因此,需将参考引脚缓冲电路安排在尽可能靠近INA参考引脚的位置。

  所示为纠正这三类错误后的布局。

  仪表放大器PCB布局三大常见错误_仪表放大器PCB布局的正确方法
您可以看到R1和R2到分流电阻的线路长度相同,并采用了一个开尔文连接。增益设置电阻到INA引脚的线路做到了尽可能短,基准缓冲电路也尽可能靠近参考引脚。
2018年是中国电子元件行业协会成立三十周年,2018年5月17-18日,在浙江省东阳市召开“中国电子元件行业协会第八届第二次会员代表大会暨2018中国电子元件产业峰会”,本次峰会以纪念中国电子元件行业的发展成就,答谢广大会员单位三十年来对中国电子元件行业协会的支持与帮助。同时,会议邀请电子元件行业和周边行业的专家以及我国电子元件行业重点骨干企业的高层领导共同讨论影响中国电子元件行业发展的热点问题。

作为中国电子元件行业协会(CECA)理事单位、敏感元器件与传感器分会常务理事单位-南京时恒电子科技有限公司总经理汪洋先生和副总冯昌明先生参加本次峰会。

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作为中国电子元件行业协会(CECA)理事单位、敏感元器件与传感器分会常务理事单位-南京时恒电子科技有限公司总经理汪洋先生和副总冯昌明先生参加本次峰会。时恒电子:http://www.shiheng.com.cn

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