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三相桥低边电阻电流采样问题讨论

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 楼主| 发表于 2025-7-18 09:43 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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如图1和2
9 t3 ~* P: I6 x5 {现在有两个疑问:①对于交流信号差分放大器配置正常不是只有同相端偏置VCC/2吗(图2),为什么在图1中反相端也要加同样偏置;
, p3 F% h  `+ e% Y: t7 T* P- J                          ②图1、2中信号参考点分别接了差分输入反相端好和同相端,两者有什么性能上的差异吗,Ti还特意强调了不能接反。
7 m+ B2 c3 {: Y3 u& c6 x两份datasheet附上,望各位不吝赐教!& \( ~) p& w# Z2 \* J; z8 S$ O1 C0 ^

1.PNG (144.04 KB, 下载次数: 3)

1.PNG

2.PNG (105.38 KB, 下载次数: 3)

2.PNG

SPC11x8_SPD11x8 PGA║═COMP╩╣╙├╓╕─╧.pdf

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drv8323r.pdf

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 楼主| 发表于 2025-7-29 11:01 | 只看该作者
再见海贼王 发表于 2025-7-29 09:37
0 `6 L1 z: [+ e5 Z7 y+ q% r实不相瞒,我就是泛泛之辈,我刚试着添加论坛好友,发现没有权限

( `0 ?8 |2 O& l, f好的  先行谢过了!我自己也在研究一下。

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发表于 2025-7-25 22:54 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2025-7-30 10:43 编辑
3 M$ R% ]5 Y  p8 ?
再见海贼王 发表于 2025-7-25 09:28
) _- ?+ @/ j, X  \8 C$ j$ g* O% d5 W( h不能,需要你拯救

6 _; g) u% ^1 V- ^9 w* @! D看樓主也不是泛泛之輩,我想到一個能快速表達的方式,若是有必要、日後可以進一步討論。
# E9 ?; ^; E2 k! J" p
5 n5 [4 n. i+ \先說明,因為狗弟不是芯片設計行業,所以無從得知芯片中的電路是怎麼設計的。僅能以遍尋到的網路資料,及閱讀許多技術文檔,提供自己的研究心得。
4 Y* X& ^0 o4 g$ E2 I4 |, p- C' E% K" h
前言
( @7 R( x4 ^/ z, j2 a當我們在研究或討論某些問題時,往往會陷入一些坑當中而不自知。原因是我們會一直以為是這樣,但事實上並不是我們想的那樣。
1 W+ V) [( e5 B) g* ?' j4 J/ {0 l0 h, S# s
說明
% j" I; k6 {. q# L3 ~這個坑就是 PGAProgrammable Gain Amplifier)放大器,不就是一顆能從寄存器Register)設定增益Gain)的運放罷了!. ]* F+ i+ U" |% t% ^( P5 _

  M7 P0 B6 m+ b' K6 w7 i* [其實就字面上的解讀並沒有錯,但怎麼樣設計一個差分輸入的運放?
- }4 s9 @( a4 |- f: h& V8 a' Y' D
/ M( D9 ^7 ]5 t; L! p6 P3 Z課本上學到最常用、最簡便、最精確、最穩定且最直接的作法,就是姨婊放大器Instrumentation Amplifier)。(實際上,業界也是很多人用這電路設計。)
8 [# _' N; [* j; V2 y
* Y, j- T% _: Q那它的電路長得什麼樣呢?
! d  R1 F* O* V. L) |) q( |! v) r* B+ J! b; R6 X+ R
下圖是踢哀TI姨婊放大器Instrumentation AmplifierINA114 的電路示意圖。7 e$ W- B/ K0 s& {5 h# c4 j6 _# T7 Z/ z7 G

( G$ C) \2 Z9 C+ D) Z看到這裡樓主應該就明白了!
/ a3 Q! S; y$ x. f5 ~4 j
* Y( c$ b# _) ^& L坑在哪裡?
% P/ R- @+ L( s- ^9 D  C4 X+ I1 O$ c
  • 差分輸入 PGAProgrammable Gain Amplifier) 的 VIN+ 和 VIN- 並不在同一顆單端輸入的運放上虛短特性是不能套用的。
  • 姨婊放大器Instrumentation Amplifier)的電路是對稱的,若只偏置一邊、反而會造成兩個輸入端的共模電壓Common Mode Voltage)不一致。
    ; |# ~+ n, |+ D

1 L$ m: M) d) x
) p5 ^, \$ @+ o7 y1 r0 \# a% K! X

TI INA114.png (21.17 KB, 下载次数: 0)

TI INA114.png

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发表于 2025-7-29 12:43 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2025-7-30 15:28 编辑
2 P5 a: a% e4 f. B( O
再见海贼王 发表于 2025-7-29 09:26
6 Y: g& Y3 ]& w& N1 [6 c* {非常感谢大佬耐心解答:的确如此,一个人思考往往容易进入思维的死胡同;是否这样理解:datasheet ...
, A5 H( C& Z+ A8 w4 p; Z
沒看過右邊的接法,不過我找到這張圖示,說明進入 ADC 前各種 PGA (Programmable Amplifier) 的接法,我懷疑樓主所說的是 5a 那種模式。
( g6 v* S5 Y6 _
; d2 q% h% d! `# R, d順便講一下推論的疑點,其實儀表放大器Insrumentation Amplifier)的偏置,是可以從 Vref(或稱 VCOM)管腳設定的(詳見 INA114 那張方塊圖),只要將它接到一個 DAC精準的參考電源就可以。
* l' T& i+ X/ i
# Q" c7 _/ p# {我看過幾個 TIST 單片機MCU)的型號就像這張表格, ADC 輸入可以從寄存器Register)設定成各種不同的模式,偏置電平也可以透過寄存器Register)設定。
1 h; {6 J/ f7 Y, N
& S5 Q) r" y$ l( {( ]為什麼 SPC11x8 / SPD11x8 不將 ADC 設計得彈性些,而且又將儀表放大器Insrumentation Amplifier)的 Vref(或稱 VCOM)管腳接地,以致於偏置必須從外部處理,這就得問他們公司了。6 v  i% }8 N7 D# R( R
, t3 F$ ?9 X8 c) w
- l9 w' h* Z7 f2 P
) ]% q! d6 }. C, P' ]" o0 T$ C

! V2 U/ J, I+ h. Q$ ~7 b! w7 c" l+ k5 H* x6 {0 B# t% p' x. O+ E

, `- Z' ]- a  ]: A
4 X! z9 d  ^( j

PGA Configuration Mode.jpg (30.3 KB, 下载次数: 1)

PGA Configuration Mode.jpg

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5#
发表于 2025-7-19 13:56 | 只看该作者
記得以前有人問過,DRV832x Common Mode Voltage 的問題,那個人就是您吧?, B: O8 {/ f. h7 F: N
4 P5 A  s0 Q7 U2 r3 N
狗弟已經沒那個命寫很多說明了(軍機處的屎已經氾濫成災),只能做一些提示,樓主需要自己想一下。1 `# o! c# J" M; q8 }+ L5 m

: z4 W, I/ `% Y. a. r- B0 W+ a
  • 運放或 ADC 輸入訊號偏置 VCC/2 的目的是什麼?
  • 如過電路的負端接地,ADC 會看到什麼樣的電平輸入範圍?
  • 用電阻分壓產生參考電源,或使用運放電路產生的參考電源,二者間有何優劣?
    ) `- j2 u# ~7 z- }7 d

* G( E+ v  z, {

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6#
 楼主| 发表于 2025-7-21 09:17 | 只看该作者
超級狗 发表于 2025-7-19 13:56
5 W' M! Y+ x! w9 S, Z記得以前有人問過,DRV832x Common Mode Voltage 的問題,那個人就是您吧?
2 M, d# P% H% Y; U, |+ ?# k4 U
! V! J& E/ n$ ]1 b. N: d! e狗弟已經沒那個命寫很多說明 ...
; r- ?" z( R$ r3 m9 B
感谢指导是否这样理解:1,同反相是否需要同时偏置是基于芯片引脚输入共模电压范围的考虑;                                   2,负电平信号全部为零;
* d# ?( j6 s) S: |3 v: Z; i                                   3,带载能力或者说输出源阻抗更小。2 I) s% |- O# x4 G2 ^0 B0 p) V% G

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7#
 楼主| 发表于 2025-7-21 13:34 | 只看该作者
超級狗 发表于 2025-7-19 13:568 O2 c4 x: m! A0 ~# b
記得以前有人問過,DRV832x Common Mode Voltage 的問題,那個人就是您吧?
* R. s, \- n- ?5 I# k7 k% t1 d
  d) k1 b6 A0 R5 {4 r+ H狗弟已經沒那個命寫很多說明 ...
( g* g2 D5 I- Z3 G; k
刚才认真看了一下,图1输入是ADC并非直接是运放输入端,必须两个输入都偏置!
" m' L/ G3 j4 Y

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8#
 楼主| 发表于 2025-7-24 10:55 | 只看该作者
再见海贼王 发表于 2025-7-21 13:341 }1 T# w' S$ f
刚才认真看了一下,图1输入是ADC并非直接是运放输入端,必须两个输入都偏置!

1 E0 T3 _# }2 M; K  I! t狗哥,在下愚昧,还没理解很透彻,一是为啥ADC输入的差分运放需要用两个偏置,运放直接输入用一个偏置;二是图1为啥信号输入不是在偏置中点输入,而在分压电阻接参考点的某一端。

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9#
发表于 2025-7-24 13:10 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2025-7-24 13:16 编辑 & n8 Q& Y% s) p
再见海贼王 发表于 2025-7-24 10:554 ?+ n) j6 P% G7 e2 D1 t' }
狗哥,在下愚昧,还没理解很透彻,一是为啥ADC输入的差分运放需要用两个偏置,运放直接输入用一个偏置; ...
% v/ Y7 F8 A) Z/ O* {
您的問題是不是,根據理想運放虛短虛斷的特性,輸入端 V+ = V- ,應該只要偏置一邊就可以,對嗎?3 {! |- ]0 @5 S9 _1 I. S/ E
- t( h5 p! R: I7 D) Q

( I6 {3 p/ }9 _9 V; ~6 G6 b- a8 `* j9 L  H' ~, d
狗弟是私立高校畢業的、也沒讀過研究所,您就是想要我的狗命就對了!, S  _( t+ `  i

3 g# E  G* q1 `) _- ?$ w" ^6 `/ ]

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10#
 楼主| 发表于 2025-7-24 17:24 | 只看该作者
超級狗 发表于 2025-7-24 13:10
" }# ^8 F7 I5 A, ]8 y; K. [' \您的問題是不是,根據理想運放虛短、虛斷的特性,輸入端 V+ = V- ,應該只要偏置一邊就可以,對嗎?' _* Z* U* f, g) w( X: Z0 R: K

. f/ K" Y7 {1 ?2 M" p. s" x: ...
* e6 _; Z/ m0 `4 e* i+ K
是的,类似图2那种只偏置一边;第二个问题信号加偏置一般不是直接输入到偏置点吗,图1那种接法有些不一样,我有些懵圈了!

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超級狗 + 5 本次回帖計價五百兩黃金!

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11#
 楼主| 发表于 2025-7-25 09:28 | 只看该作者
再见海贼王 发表于 2025-7-24 17:24
( ~' }3 T" V9 W& r是的,类似图2那种只偏置一边;第二个问题信号加偏置一般不是直接输入到偏置点吗,图1那种接法有些不一样 ...
3 K* E% k) o. y9 U' ]* p8 h- Y
不能,需要你拯救

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超級狗 + 5 還有問題等我下週被釋放後!

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13#
 楼主| 发表于 2025-7-29 09:26 | 只看该作者
超級狗 发表于 2025-7-25 22:54
) |$ e1 G6 M9 I- ?& R; }6 K看樓主也不是泛泛之輩,我想到一個能快速表達的方式,若是有必要、日後可以進一步討論。
' _  k9 i8 ?) }0 O! |  b+ R  ]7 z# O, A3 ~8 B' b
先說明,因為 ...
2 P" B; B! q: V. Y2 ?2 \0 O" ?
      非常感谢大佬耐心解答:的确如此,一个人思考往往容易进入思维的死胡同;是否这样理解:datasheet给的是简易框图,并非分立器件差分放大器配置(直接输入到运放同反相两个引脚),对于不了解内部结构来说很容易掉坑里。! I3 x+ ~  q" f% ?' O5 @
      最后还有个问题,就是这两个直流偏置问题不解,我也不知道咋描述;手画了一个草图如下。
  T2 n+ ]8 z$ y7 o9 \" L2 }: ]8 V, w& A

Bias.jpg (166.85 KB, 下载次数: 0)

Bias.jpg

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14#
 楼主| 发表于 2025-7-29 09:37 | 只看该作者
超級狗 发表于 2025-7-25 22:54& w) t2 H, n$ h# w# z; ?2 ^. }1 v
看樓主也不是泛泛之輩,我想到一個能快速表達的方式,若是有必要、日後可以進一步討論。
3 q# ?4 {# w, \: r! q( w5 C/ d5 s. f* n+ e
先說明,因為 ...

' X$ L. y# \2 ^实不相瞒,我就是泛泛之辈,我刚试着添加论坛好友,发现没有权限

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超級狗 + 5 還好你沒權限!

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15#
 楼主| 发表于 2025-7-29 11:01 | 只看该作者
再见海贼王 发表于 2025-7-29 09:375 A' b* B- o9 Q( l2 x4 V' ?, t% ~
实不相瞒,我就是泛泛之辈,我刚试着添加论坛好友,发现没有权限

+ y* l$ |) P% y& F: o, z好的  先行谢过了!我自己也在研究一下。
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