Strommessverstärker / Differenzverstärker Negative Spannung am GND-Pin OK?

Im Moment wähle ich einen Strommessverstärker für meine Anwendung aus und suche nach Verstärkern mit einer maximalen Offsetspannung von unter 50 uV (und Offset- und Vorspannungsströmen im nA / pA-Bereich).

Glücklicherweise habe ich ein paar davon zu einem vernünftigen Preis gefunden, aber sie scheinen alle einen GND-Pin und einen REF-Pin zu haben. Der GND-Pin ist in Datenblättern immer als Masse gekennzeichnet (wer könnte sich das vorstellen).

Zum Beispiel: TSC212-Datenblatt oder NCV214-Datenblatt

Diese Verstärker haben einen GND-Pin und können über einen großen Versorgungsspannungsbereich arbeiten. Da ich einen echten Nullausgang möchte, möchte ich sie mit 3,3 V an ihrem Vcc und -3,3 V an ihrem GND-Pin sowie GND (0 V) an ihrem REF-Pin versorgen, um MCU-ADC-lesbare Werte zu erzeugen, die auf 0 V bezogen sind. Der GND (negativer Versorgungspin) ist in den Datenblättern jedoch als "Ground" gekennzeichnet, es gibt keinen expliziten Hinweis darauf, dass ich negative Versorgung damit verwenden kann.

Meine Elektrointuition und Vertrautheit mit der Verstärkerstruktur (bis zu einem gewissen Grad) legt nahe, dass ich kein Problem haben sollte, sie mit negativen Versorgungsschienen zu verwenden, da Spannungen relativ und bla-bla sind (entschuldigen Sie meine wissenschaftliche Sprache). Trotzdem möchte ich, dass jemand Schlaues es für mich bestätigt (oder liege ich vielleicht falsch?). Verdächtig ist, dass negative Versorgungsspannungen in Datenblättern nicht erwähnt werden.

Frage : Können Strommessverstärker mit negativem Versorgungspin, der als GND gekennzeichnet ist, mit negativer Spannung am GND-Pin arbeiten, wenn die Versorgungsspannung (V + - V-) die Spezifikation nicht überschreitet?

with maximum offset voltage of below 50uAo_O ???
Ja, es gibt einige davon mit einem maximalen Offset von 25-35 uV. Nicht der Punkt
Ich meinte, maximale Offset-Spannung von unter 50 Mikroampere?
Ah, Tippfehler ist nicht aufgefallen, Entschuldigung. Wird behoben.

Antworten (2)

Der GND (negativer Versorgungspin) ist in den Datenblättern jedoch als "Ground" gekennzeichnet, es gibt keinen expliziten Hinweis darauf, dass ich negative Versorgung damit verwenden kann.

Das liegt daran, dass die VCC-Spannung als die Spannung am VCC-Pin gegenüber der Spannung am GND-Pin angegeben wird. Was der IC also sieht, ist der Unterschied zwischen VCC und GND (siehe zum Beispiel Anmerkung.1 auf Seite 4 des TCS21x-Datenblatts). Wenn Sie also -3,3 V am GND-Pin und 3,3 V am VCC anlegen, beträgt die Versorgung des Chips 6,6 V. Wenn dies kein Problem für den Chip darstellt (dh die unter ABS MAX RATINGS angegebene Spannung nicht überschreitet), gibt es keine Probleme. Normalerweise könnte in der Praxis eine kleine negative Spannung (z. B. -0,1 V, wie Andy in seiner Antwort vorschlägt) zum Nullen ausreichen.

Was Sie berücksichtigen sollten sind:

  • Offset-Spannung: Wird mit Verstärkungsfaktor am Ausgang reflektiert. Bei A = 200 V/V kann die Nullspannung des Verstärkers bis zu 7 mV betragen.

  • Gleichtaktspannung: Dies ist ziemlich wichtig, wenn Sie sich für eine Hi-Side-Erfassung (auch bekannt als positive Seite) entscheiden. Die Spannung an der positiven Seite gegenüber der Spannung am Rückweg (könnte GND oder was auch immer sein) sollte die Gleichtaktspannung nicht überschreiten.

Denken Sie daran, auf Ihrer ADC-Seite eine Nullkalibrierung vorzunehmen.

Meine Logik war genau diese. Danke für die Bestätigung.

Verdächtig ist, dass negative Versorgungsspannungen in Datenblättern nicht erwähnt werden.

Das liegt wahrscheinlich daran, dass der Ausgang auf beiden Chips normalerweise innerhalb von 5 mV von GND schwingen kann, aber wenn Sie eine kleine negative Versorgung von -100 mV an GND anlegen möchten, wäre das in Ordnung - binden Sie REF an 0 Volt.

Selbst eine negative Versorgung von -3,3 Volt ist in Ordnung, vorausgesetzt, die gesamte Versorgungsschiene (positiv und negativ zusammen) überschreitet nicht das in den jeweiligen Datenblättern angegebene Maximum.

Können Strommessverstärker mit negativem Versorgungspin, der als GND gekennzeichnet ist, mit negativer Spannung am GND-Pin arbeiten, wenn die Versorgungsspannung (V + - V-) die Spezifikation nicht überschreitet?

Die von Ihnen aufgelisteten können das, aber wenn Sie eine globale Antwort wünschen, die alle möglichen bestehenden und zukünftigen Kandidaten abdeckt, dann nein.

Danke für Ihre Antwort. Ich glaube, ich habe das richtig gesehen. Ich verwende eine invertierende Ladungspumpe, um eine negative Versorgung mit buchstäblich 1 IC und 3 Kappen herzustellen. Gibt es einen einfacheren Weg, um -0,1 V zu machen?
Es gibt wahrscheinlich nichts Einfacheres als einen Chip und 3 Kapseln. Wenn Sie einen Ersatz-Wechselrichter hätten, den Sie als Oszillator verdrahten könnten, könnten Sie ein wenig Platz und ein paar Cent sparen.