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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22 G$ X8 v% _- k1 q7 q- A7 c
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;
  u0 I+ x: @2 P# D' {+ m                          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。
; a, e1 E5 }7 j* L; U/ i两份datasheet附上,望各位不吝赐教!" V+ R3 [" m6 M; t

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1.PNG

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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- Z; |! q& L# c+ g3 w/ v  j4 o
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
; Q3 Z3 G1 g. Y! m
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 0 R: M4 n- D/ U
再见海贼王 发表于 2025-7-25 09:28
( A6 S  t# Y1 w7 {: {不能,需要你拯救
" F6 |0 {1 a$ 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。
( d: C* @' k. t2 \: y8 [6 d- k, `8 A9 h' o( ^
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。
; [6 S% q5 v, m( e' O' }
; a$ p- \, h- X2 T+ R+ e前言; n- j, r& @, Q* e4 G0 o4 ]+ P4 i
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。% p' \/ P& b3 Z9 M) L) H
0 ?' W6 w* `# |$ M1 B2 N8 {
說明. q5 ^0 x. \0 g, ^4 U0 {) h
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!
  p- r6 [  D3 O
! N1 w5 |. F' z1 s$ y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?
7 G, `0 d4 ]: S- F3 d/ W3 b, b" g
8 d$ S% K% X, ~0 d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。)% W4 V' z- r$ i/ j1 q

+ e, m6 ^% y( {; x0 @那它的電路長得什麼樣呢?8 J$ B# ~. u% n
) ]" b2 e" o9 B9 H  J, m' e3 L; z1 r
下圖是踢哀TI姨婊放大器Instrumentation AmplifierINA114 的電路示意圖。3 o3 h7 E+ i8 x  ~/ D
2 y. g+ S9 b6 v. ]! ~
看到這裡樓主應該就明白了!
2 P( P8 ^" o& m2 J/ S! X3 C' i' E8 T. x
坑在哪裡?/ f$ \, V) I- x3 Q, u  D% x
  • 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。% d3 H" |' [* M# M$ Z" d

% `, L) H5 R- V" C
' ^- Q: Q: d& \9 ?  R0 B8 G1 Y3 z

TI INA114.png (21.17 KB, 下载次数: 2)

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
; ~* O7 t! P+ Y! B
再见海贼王 发表于 2025-7-29 09:266 h6 j- B( x! X& |* C, B% i( E4 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 ...

7 r0 k: h& u" c7 D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。* \, E/ m! I3 ^% D5 j9 m' \; \

; W( H# |8 O2 v: n( v" O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。( a, Q% M% i" V: j
9 N/ c) W3 i' J/ ]- d. `# q
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。) @' G4 u' M" W- \) w
# N. E. P6 J3 |# V! l  M3 u# k3 d
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。, w7 c" Q. B4 U, w# q

( p8 }5 B- q6 D$ {* B8 ?
7 q" j( e0 z& H& `. E. ]! R$ _/ P' |
) \4 ?" ~2 @0 H8 m' ~  I
& {; j) [6 G3 r" e! e2 X

9 n: K0 N# x1 B0 ~
" _$ X& j2 K( K! f& D) |" o

PGA Configuration Mode.jpg (30.3 KB, 下载次数: 2)

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?
  F2 ~0 g" K9 u+ `, l
# y# r9 T- X1 X& _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。2 e- U* R3 J' K+ j1 l3 m  r5 H1 K* x8 l

8 o$ v) j4 T9 l* _/ r0 P5 T2 R, l
  • 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?
    ) |2 g/ h! u( k9 @$ I' a
; A8 x4 ?  L+ J

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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
  @) Q1 S1 ?  s* G7 j記得以前有人問過,DRV832x Common Mode Voltage 的問題,那個人就是您吧?
1 [9 W* R5 g5 G7 j+ V  o9 c6 K, V% o, j  E0 Q
狗弟已經沒那個命寫很多說明 ...

: r; r1 d) s' q; X6 B7 d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;
2 l+ Z7 [( \* h5 B: g2 `                                   3,带载能力或者说输出源阻抗更小。8 |# D! c. Y9 }' r

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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
# o, @9 y* a: u: l9 G3 k. P& X* T- T記得以前有人問過,DRV832x Common Mode Voltage 的問題,那個人就是您吧?) b, Y* G+ U9 S2 C) A' X

1 J, P' @$ f# @狗弟已經沒那個命寫很多說明 ...
/ t' n( V0 a7 J7 W+ _. v, B7 T# b
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!! k5 Y, w' z4 a3 ^2 Y2 g

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超級狗 + 5 意思是你呼攏我們就對了!

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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
/ |# B1 w, q4 Q; ]# Y0 p1 Q* {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!
. S+ b. P4 C$ U. V: u2 Y' v
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
/ \) v: x. }! ]9 d0 V, d. W/ ~- I0 f
再见海贼王 发表于 2025-7-24 10:550 _1 V# A% P8 d& p- R* [" q: h
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; ...
6 T7 j# L+ U% V8 S& c. D4 _$ j
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?
% p/ z1 t0 u2 K9 r
! u$ S& ?4 c: p& F4 r- Q; o
& r! M* x0 w& b" j3 x& H/ e5 I$ R) w# p
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!8 I7 v7 K0 n6 Z; B1 f# @4 O

" R" q! |7 b# U: G0 C

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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
( V9 Z$ P7 S& L) Z  g6 S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?9 X/ [" ]8 h3 t6 X- U8 v( K
9 @. X; [. x0 {  A$ x, l4 b2 h
: ...
% I. H/ [( |; w
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# c. n$ d; G3 T# L- P- J% J1 _
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 ...
- u/ A+ H; s. q# |: z0 g
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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- n. }# A# K0 m! _2 B2 ]
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。4 q  V1 n9 n; ]1 r3 H) W
0 ]1 A$ V- e# r$ @
先說明,因為 ...

1 v' z0 _9 }. m0 ]7 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。2 T0 n+ T, }4 ]+ ^) g$ B9 @
      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。
$ Z) _% i# b% u7 {# Q3 `/ x+ G  [1 u/ |8 Y! X1 ^6 ]- U# o# r

Bias.jpg (166.85 KB, 下载次数: 1)

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 22:548 S% |, y. o3 X5 A, Y+ 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。. r: s! Q3 _9 P* t" a: O! }

1 @7 r' X7 ]" x$ N4 ~: x- u0 k3 W4 A先說明,因為 ...
& I( {5 u# G/ L- M% N) 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 09:37
/ X+ d0 Q9 g5 z& R# O& S  l6 L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
. U4 U5 m1 I% |3 E) I0 O
好的  先行谢过了!我自己也在研究一下。
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