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如何使用零漂移運算放大器實現精確、準確、低功耗的工業系統控制

2075740 2022-11-24 | pdf | 255.29KB | 次下載 | 免費

資料介紹

隨著工業系統越來越多地從機械控制轉向電子控制，制造商在產品質量和工人安全方面都取得了進步；后者主要是由于工人在惡劣環境中受到更多保護。然而，正是那些具有極端溫度以及電噪聲和電磁干擾 (EMI) 的惡劣環境使得良好的信號調理對于維持可靠、精確和精確控制工業機械運行所需的電路穩定性和靈敏度至關重要壽命。隨著工業系統越來越多地從機械控制轉向電子控制，制造商在產品質量和工人安全方面都取得了進步；后者主要是由于工人在惡劣環境中受到更多保護。然而，正是那些具有極端溫度以及電噪聲和電磁干擾 (EMI) 的惡劣環境使得良好的信號調理對于維持可靠、精確和精確控制工業機械運行所需的電路穩定性和靈敏度至關重要壽命。信號調理鏈中的一個關鍵組件是運算放大器 (op-amp)，這是一種高增益直流差分放大器，用于采集和放大所需信號。標準運算放大器容易受到溫度漂移的影響，精度和準確度有限；因此，為滿足工業要求，設計人員添加了某種形式的系統級自動校準。問題是這種校準功能實施起來可能很復雜，并且會增加功耗。它還需要更多的電路板空間并增加成本和設計時間。信號調理鏈中的一個關鍵組件是運算放大器 (op-amp)，這是一種高增益直流差分放大器，用于采集和放大所需信號。標準運算放大器容易受到溫度漂移的影響，精度和準確度有限；因此，為滿足工業要求，設計人員添加了某種形式的系統級自動校準。問題是這種校準功能實施起來可能很復雜，并且會增加功耗。它還需要更多的電路板空間并增加成本和設計時間。本文將回顧工業應用的信號調理要求以及設計人員需要關注的事項。本文將回顧工業應用的信號調理要求以及設計人員需要關注的事項。然后，它將介紹安森美半導體然后，它將介紹安森美半導體的高性能零漂移運算放大器解決方案，并展示為什么以及如何使用它們來滿足工業信號調節要求。還將檢查這些器件的其他相關特性，例如高共模抑制比 (CMRR)、高電源抑制比 (PSRR) 和高開環增益。的高性能零漂移運算放大器解決方案，并展示為什么以及如何使用它們來滿足工業信號調節要求。還將檢查這些器件的其他相關特性，例如高共模抑制比 (CMRR)、高電源抑制比 (PSRR) 和高開環增益。工業信號調節應用工業信號調節應用工業系統中經常使用低側電流檢測和傳感器接口。由于與這些電路相關的差分信號非常小，設計人員需要高精度運算放大器。工業系統中經常使用低側電流檢測和傳感器接口。由于與這些電路相關的差分信號非常小，設計人員需要高精度運算放大器。低側電流檢測用于檢測過流情況，通常用于反饋控制（圖 1）。一個低值檢測電阻器 (<100 毫歐 (mΩ)) 與負載串聯放置到地。電阻器的低值減少了功率損耗和熱量產生，但導致相應的小電壓降。精密零漂移運算放大器可用于放大檢測電阻兩端的電壓降，增益由外部電阻 R1、R2、R3 和 R4（其中 R1 = R2，R3 = R4）設置。高精度需要精密電阻，增益設置為利用模數轉換器 (ADC) 的滿量程以獲得最高分辨率。低側電流檢測用于檢測過流情況，通常用于反饋控制（圖 1）。一個低值檢測電阻器 (<100 毫歐 (mΩ)) 與負載串聯放置到地。電阻器的低值減少了功率損耗和熱量產生，但導致相應的小電壓降。精密零漂移運算放大器可用于放大檢測電阻兩端的電壓降，增益由外部電阻 R1、R2、R3 和 R4（其中 R1 = R2，R3 = R4）設置。高精度需要精密電阻，增益設置為利用模數轉換器 (ADC) 的滿量程以獲得最高分辨率。圖 1：低側電流檢測顯示了檢測電阻和 ADC 之間的運算放大器接口。（圖片來源：安森美半導體）