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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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x
如图1和2* c) i+ W3 y% w
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;0 s- J4 d8 x: f8 t8 B
                          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。
2 ]- G% h: W4 D) F; y* |) S两份datasheet附上,望各位不吝赐教!
+ l" K; f6 G0 l/ d0 L6 r

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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. b4 I; r; E; R: I$ A! }8 ~5 y
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

, K4 B& G3 B1 X" C, G2 s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
% n$ v' p8 q& Y* U& y- B
再见海贼王 发表于 2025-7-25 09:28
1 t) N: _) C7 I  z9 t0 b" i不能,需要你拯救
; `3 E- S" B) E
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。
- x5 w, v  w8 H; W$ u" `1 N- l" S. d, j, n; `9 {0 Y3 ?
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。. P; w/ _, O- p+ i. C
1 k; H- q7 Y3 ]' s9 h
前言
8 A6 w( z* H% r. {# z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 ^3 C  C# o2 p5 }" o
0 m( v) @5 Q6 d; I+ A6 Q- e0 y說明: A/ L5 D- E3 n, d( t8 K# y& K
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!$ G2 P! ^5 p7 C! T1 Q/ {9 Y

' [" Z1 F. u! }% [- C: W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?
% ^  B4 ^5 k% y. y" D& _2 q; D/ c
+ n, L" }3 V" ]* y% Z/ ~! P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。)
' E" e) D* ^* r% P5 P! T2 V3 S& G+ S+ ]
那它的電路長得什麼樣呢?+ g9 \( J4 |. N9 t8 U! d- L5 W
3 f( P# Y& T. m1 l
下圖是踢哀TI姨婊放大器Instrumentation AmplifierINA114 的電路示意圖。
% ~( _8 e7 h. U5 b; {: O- s: }1 m. m  C& c
看到這裡樓主應該就明白了!1 x, I! ]0 O; t/ W9 J9 w, k/ p
) S: Y2 _* ^' g' H
坑在哪裡?
" v: y7 F. P  |9 \9 C% c) @2 p
  • 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。
    2 y# f  p9 W3 t7 c9 r" k7 F

4 X- F/ L% J- Y0 O0 [& U
8 J. q5 J" K4 T7 @" [. N

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 : Z% p% t' k% z0 l' }$ K
再见海贼王 发表于 2025-7-29 09:26
' K" w# I3 W% [" M* O5 w& e# q& L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 ...

" E+ T1 T& ^$ U1 j7 T: s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。
7 ?8 t0 K1 g8 ^
! }: _" K9 S9 {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。' v3 ]% S- B6 ~, x; B! }; s
" c( [% ^* O" d! K- M- Q+ {' _9 t
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。
8 e6 {+ {, n, U7 E3 N# x" F6 z9 \% x) B/ A" U# H6 K3 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。  w- y- K) p! ]$ h* `+ N' Q

) p! ~+ C, R! H( B" A% q& d; E, p+ d3 A9 l, X0 ]

; Y# [' z$ J3 [; b% n6 g6 f$ B% p# j- a

- y2 J3 B4 P/ E4 s
- V9 ^4 ?2 I9 |- v/ P* A/ V1 N1 n  C/ }% y8 S0 L& W

PGA Configuration Mode.jpg (30.3 KB, 下载次数: 0)

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?
9 m2 r" x5 _% c! N- t. y# _: k. ]& |6 h" w- G
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。
4 B( ~2 X8 v* @. E% A$ _: F, I2 |* p! J: o( \4 J
  • 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?$ _" U6 t* l. X; F2 F2 _; z7 l# a

8 a) c5 e. \2 ?

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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
- h/ \/ ^: R2 s$ o5 [4 @: Y記得以前有人問過,DRV832x Common Mode Voltage 的問題,那個人就是您吧?. l: S  F* ], D  }+ `

  K* R) n  m$ W; Z0 G& K3 v  m狗弟已經沒那個命寫很多說明 ...
' J' ]" c: x1 S
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;
; k5 w* w* W; f                                   3,带载能力或者说输出源阻抗更小。$ Q: {) G) K- m) Q

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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 13:56
1 s/ G. T$ j/ }' O, ^% m' [記得以前有人問過,DRV832x Common Mode Voltage 的問題,那個人就是您吧?
$ Z# R! a' b- w; i# y7 O, f9 P; E6 g' }( B. y4 Z
狗弟已經沒那個命寫很多說明 ...
. W; X0 D( ]0 G0 g4 x
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!
7 _6 k% B3 M0 e

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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 13:34- u; N1 D" m/ {3 H
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!
; @# V' l8 X; s3 q7 Z& v" V( z, q
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 + z1 H/ h: g& N
再见海贼王 发表于 2025-7-24 10:55
% b1 c) g3 T" v6 ~' V5 x' L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; ...

/ {: d% L7 m( \& B  e* M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?) c/ T& B! ^; ^4 k5 j; l
4 i+ v0 Y& K" [% |( p

8 B+ I$ f2 e! @* x3 W1 H8 Z2 T" y
$ |* d8 {8 Z9 k1 N+ _: S3 N% |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!5 U- A7 j4 Q* p, |1 Z
+ V+ `' z  I1 h8 O5 r

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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
7 ]/ d: v% g; O4 E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 q8 A* y- n0 _2 g7 |

- L2 j2 G  \4 U1 a6 z0 p: ...
8 g' v* ~+ b8 R3 r3 R/ d
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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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
- r( Z1 M$ R8 V) p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 T8 |5 Y& q" t' b# l
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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
* C' |0 T9 Y2 j5 Z3 c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。: F$ c" m6 d. J

) U- o. p, z7 C9 W, @+ s先說明,因為 ...

& S9 r! O. A1 L1 o4 x- J4 _" H      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。
# |7 ~/ j1 J4 r: p1 @# [      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。
2 Y0 d! F- q8 |9 `% p4 C, X( C

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
1 q# Z/ j6 m6 T$ I4 U& 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。: D" m/ C8 N. O# t- j& a" k* n
; w- Y& l$ D( ?' w6 K7 M6 j
先說明,因為 ...
" T: s5 _7 A+ c9 Q3 w& `4 J! {
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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 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 09:372 j" B! f, Y) h. H- m
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
; `8 i( g2 W/ Z! k
好的  先行谢过了!我自己也在研究一下。
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