THS4521-HT: Operationsverstärker mit negativer Differenzspannung

Die DC-Eingangsoffsetspannung am THS4521 beträgt typischerweise +/-0,2 mV und kann bei Umgebungstemperaturen bis zu +/-2 mV betragen. Über den gesamten Bereich kann sie bis zu +/-4 mV betragen.

Angesichts der Tatsache, dass Sie eine Verstärkung von 20 zu haben scheinen, könnte dies zu einem Ausgangsoffset von irgendetwas im Bereich von +/-80 mV führen.

Vielleicht ist das das Problem? Es klingt für mich auf den ersten Blick, dass dieses Gerät nicht als Verstärker für Druckwandler geeignet ist. Ich meine, es hat eine Bandbreite von 145 MHz und bei einer großen Bandbreite werden Dinge in anderen Bereichen geopfert (z. B. DC-Genauigkeit).

Versuchen Sie es mit einem Instrumentenverstärker - es gibt eine große Auswahl und ich bezweifle sehr (selbst in wirklich seltsamen Messsituationen), ob Sie eine Bandbreite von mehr als 50 kHz benötigen. Es gibt viele IAs, die einen Eingangs-Offset von unter 100 uV über einen vollen Temperaturbereich aufweisen. Ich verstehe, dass Sie natürlich einen Differenzausgang benötigen, und dies kann durch einen invertierenden Operationsverstärker am Ausgang des IA erreicht werden.

Verwenden Sie entweder einen ADC mit Differenzeingang oder verwenden Sie mindestens einen ADC mit zwei Kanälen und tasten Sie sie synchron ab. Subtrahieren Sie dann die beiden Ergebnisse, wie z. B. ein Differenzial-ADC für arme Männer.

Bitte beachten Sie, dass dieser Operationsverstärker IMO nicht für Brückenwandler geeignet ist. Für diese Aufgabe benötigen Sie einen Instrumentenverstärker mit einer sehr großen Eingangsimpedanz. In Ihrem Fall hat der Sensor selbst den Einfluss auf die Verstärkung und deren Variation. Mit 20k- und 1k-Widerständen würde dies eine Verstärkung von G = 20 ergeben, aber in Ihrem Fall wird dies nicht passieren.

Werfen Sie einen Blick auf AD8237, MAX4208/MAX4209 und ähnliche neue Gen. von Instrumentenverstärkern mit indirekter Stromrückkopplung und Bias-Subtraktion.

Operationsverstärker mit negativer Differenzspannung

Sie haben Ihr ADP+-Signal mit dem VOUT- des Operationsverstärkers und ADP- mit VOUT+ verbunden. Sie sollten also mit einer insgesamt negativen Differenzverstärkung zwischen der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung rechnen.

Eine Erhöhung der vom Sensor gelieferten Spannung bewirkt eine Verringerung der differentiellen Ausgangsspannung$V({\rm ADP_+}) - V({\rm ADP_-})$.

Ich habe einige Eingaben wie das Anlegen einer Spannung an Vocm, um den Offset loszuwerden.

Wenn der Operationsverstärker korrekt funktioniert, ändert das Anlegen einer Spannung an VOCM nur die Ausgangsgleichtaktspannung, nicht den Differenzausgang.

Hat hier jemand einen Vorschlag, was ich als nächstes versuchen kann?

Wie andere bereits gesagt haben, können Sie einen Differenzeingangs-ADC verwenden, um sowohl positive als auch negative Differenzeingänge lesen zu können.

Eine weitere Option ist die Verwendung eines Eingangsverstärkers anstelle Ihres Differenzial-Operationsverstärkers, um einen Single-Ended-Ausgang zu erzeugen, den Sie mit einem Single-Ended-ADC lesen können.

1K-Eingangs-Rs verursachen einen Verstärkungsfehler.

Ihr OA hat einen hohen Eingangsoffset und einen differentiellen Ausgang. Ich denke, Sie brauchen nur einen Single-Ended mit einem INA mit Vio <50 uV und Zin> = 10 M, da die meisten DPS-Sensoren für eine Last von> = 1 M ausgelegt sind, wobei Zout einige hundert Ohm beträgt, sodass 1 K einen Verstärkungsfehler verursacht.

Stellen Sie sicher, dass Sie ein abgeschirmtes Twisted-Pair-Kabel verwenden, um die Störfestigkeit zu verbessern, oder eine Balun-CM-Drossel.

In App Notes ist es auch möglich, den Offset bei 0 bar zu nullen.

Alle diese INAs sollten funktionieren.

Wählen Sie das Beste für Sie aus.

Diese haben alle einen niedrigen Offset und eine Verstärkungstoleranz von 1 %, arbeiten mit einer einzelnen Versorgung von 3,3 V, können aber auch mit einem einzelnen Verstärkungsregler R abgestimmt werden.

Dann können Sie die Verstärkung auf etwa 250 erhöhen.