三相桥低边电阻电流采样问题讨论

再见海贼王

如图1和2
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；
! b& Z5 c0 |, h& N" k) R' G                          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。
两份datasheet附上，望各位不吝赐教！

再见海贼王

再见海贼王 发表于 2025-7-29 09:37
. T" N# x# V! z# a8 w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

好的  先行谢过了！我自己也在研究一下。

超級狗

再见海贼王 发表于 2025-7-25 09:28
2 q, E- v$ h; h; D& x! w不能，需要你拯救

' {9 ]2 v# S8 I) H& N& u, `( T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。
2 {; w6 V) p# V7 u) ~
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。
% ~" h% ~5 ?/ k. }, m  G
* j2 J- G4 G2 _前言
" g' F( u. x  Y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。

. F, d$ r6 m$ I) f: e說明
: _3 f$ F; Q0 o0 u, a6 U. E. Y這個坑就是 PGA（Programmable 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！

' L* ?/ h5 D' t( D9 r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？
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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。）

+ z* C( r/ q# i$ l. g2 x那它的電路長得什麼樣呢？

下圖是踢哀（TI）姨婊放大器（Instrumentation Amplifier）INA114 的電路示意圖。
  m2 ^- o/ A- r4 H4 q/ Y" b8 ?
* T  e+ P9 d2 N- U1 }4 @# g; K看到這裡樓主應該就明白了！
( Y0 A( N) ^' p' [0 M1 K) B
坑在哪裡？

• 差分輸入 PGA（Programmable 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。
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超級狗

+ g9 @% l0 l2 }6 x

再见海贼王 发表于 2025-7-29 09:26
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 ...

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。

" J0 z) I( y, q. v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 或精準的參考電源就可以。
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' o5 @$ R8 E  q% A3 {7 X我看過幾個 TI 和 ST 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。
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$ W2 S) r! ?6 N& Y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。


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6 U, i1 b: X( @2 Y& i


, ]  ~3 n( M, y3 o* f1 F

超級狗

記得以前有人問過，DRV832x Common Mode Voltage 的問題，那個人就是您吧？

2 r, _* |/ [" _, G0 z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。

• 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？
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再见海贼王

超級狗 发表于 2025-7-19 13:56
% m% {  ?9 r( y+ S& Q& d2 a3 h& S記得以前有人問過，DRV832x Common Mode Voltage 的問題，那個人就是您吧？

狗弟已經沒那個命寫很多說明 ...

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；
( Y. P- h. i* E- r; b                                   3，带载能力或者说输出源阻抗更小。
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再见海贼王

超級狗 发表于 2025-7-19 13:56
記得以前有人問過，DRV832x Common Mode Voltage 的問題，那個人就是您吧？

8 }6 y! u) t7 h+ {* Y5 G$ T2 u2 {狗弟已經沒那個命寫很多說明 ...

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！

再见海贼王

再见海贼王 发表于 2025-7-21 13:34
: s7 V' J: p+ J7 I4 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！

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。

超級狗

0 _! O. s3 C9 L1 u

再见海贼王 发表于 2025-7-24 10:55
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； ...

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 J5 r& V  j( L6 w3 r  e
) Z- a- z* s3 ^$ M, b, f1 x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！
; i% j6 U3 t( X) ?; U+ Q7 g8 C

再见海贼王

超級狗 发表于 2025-7-24 13:10
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？

: ...

* F; m6 a5 _" c0 r/ D7 V# }( F5 u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！

再见海贼王

再见海贼王 发表于 2025-7-24 17:24
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 ...

6 w, f7 H  R3 E! W0 e- \+ T5 ^不能，需要你拯救

kingweison

:):)

再见海贼王

超級狗 发表于 2025-7-25 22:54
' j. T- b' v6 j4 K( i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 T. P" O0 v8 B6 b! _
  N$ s: P' D0 R7 p8 Y先說明，因為 ...

      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。
      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。

再见海贼王

超級狗 发表于 2025-7-25 22:54
4 G& l+ s$ @3 b2 |* X: N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 {6 e* h) s. D' a0 ^先說明，因為 ...

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

再见海贼王

再见海贼王 发表于 2025-7-29 09:37
6 g) q7 ~. |, }& m; q% J4 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

; a; r3 @5 \; W4 S; K$ h( `好的  先行谢过了！我自己也在研究一下。