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标题: 三相桥低边电阻电流采样问题讨论 [打印本页]
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-18 09:43
标题: 三相桥低边电阻电流采样问题讨论
如图1和2- K8 x7 w) ^8 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；
; o1 I: p* u5 k. q+ |% U/ {                          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。% ?) K+ o" e' p. S" g
两份datasheet附上，望各位不吝赐教！
* k% h9 a5 ~* N8 Z: R8 R) G

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SPC11x8_SPD11x8 PGA║═COMP╩╣╙├╓╕─╧.pdf

726.05 KB, 下载次数: 1, 下载积分: 威望 -5

drv8323r.pdf

7.15 MB, 下载次数: 1, 下载积分: 威望 -5

作者: 超級狗    时间: 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？
5 [. Q7 Q7 P( M) }/ D2 a% R/ Z1 T& Y
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。
3 k- L/ I2 A: R% R" G( Z
9 a8 G3 Y- z( u0 [* i
7 j; U4 R% J( D3 Q/ L; c( v
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-21 09:17
超級狗 发表于 2025-7-19 13:56
! Q( y% |% u4 v2 M+ q1 \記得以前有人問過，DRV832x Common Mode Voltage 的問題，那個人就是您吧？& E  n$ s8 U9 D) P% z! S( \( |. X- r

: b% o8 Z" A' h7 D! ~% T狗弟已經沒那個命寫很多說明 ...
: y2 L% [" l# o1 V" l
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；3 r1 e, @2 W7 E" y
                                   3，带载能力或者说输出源阻抗更小。
& t+ v3 y# k: j/ a# q4 O/ h
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-21 13:34
超級狗 发表于 2025-7-19 13:56
/ G! o* ?% A" q/ E# o記得以前有人問過，DRV832x Common Mode Voltage 的問題，那個人就是您吧？( n' u. }$ I( |" y  G. ~
6 `( Y! ^' u5 _+ g3 E* N
狗弟已經沒那個命寫很多說明 ...

: u3 Q0 R; f5 v7 ]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 ?, x) ?; J! e7 }: |  W. J
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-24 10:55
再见海贼王 发表于 2025-7-21 13:34) b$ \$ W5 O$ f1 t! i, D: E
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！
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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。
作者: 超級狗    时间: 2025-7-24 13:10
本帖最后由 超級狗 于 2025-7-24 13:16 编辑
; a# u! ^1 |9 l9 g
再见海贼王 发表于 2025-7-24 10:55
7 s" F' R* E$ U! ]3 g9 n7 {' d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； ...
0 @: |2 O7 j5 T: s4 o( U
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？
/ d! `1 b! G& g* w: ]% _. j) F$ I0 v
" H) \; f' B; J& b& r: k) f

4 l! ^/ j8 O0 f  P" 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！
. m) S$ W* H4 v1 h- o# \
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作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-24 17:24
超級狗 发表于 2025-7-24 13:108 d. A& I- _! q1 f) t" 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？; t6 ^4 \. p3 f

: g& U* P& h; H! T- s: ...
9 `4 O- S6 ^! G% m# m
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！
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-25 09:28
再见海贼王 发表于 2025-7-24 17:24
) i) i1 t/ o! d% f0 g: a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 ...
- Z3 g* u2 {' O3 {
不能，需要你拯救
作者: 超級狗    时间: 2025-7-25 22:54
本帖最后由 超級狗 于 2025-7-30 10:43 编辑 - @) Z+ S3 O6 X
再见海贼王 发表于 2025-7-25 09:28
) ]- _, ]  J0 Q% ~; v不能，需要你拯救

0 `) f" t, ?, j! _' w9 P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。7 k  Y- X5 |) A3 N5 v3 u2 V8 R; H  j

" t% J* W4 d& u0 c' B" B2 `0 |, K& [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 w1 y# a6 B# E$ W  }
( D# t  `. J& |' l; u前言+ m0 Y9 B- l  d' @& M6 M* c
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。& z9 j9 N$ i8 }

# A! R( K9 y- [) t2 j說明9 i7 K7 O: W4 {& ~6 R0 z2 p  w9 m
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！
" S1 |" T& {; @% N4 X* D
5 {% ^( O: f4 P+ p! `7 ~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？
5 U, N8 M/ l/ S5 w; |+ O$ h8 R  u: {8 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。）% C, R, w4 j+ }' M$ u

8 q7 f' A6 p; }: `那它的電路長得什麼樣呢？6 V7 Y1 \! V1 y7 D0 P# V

( M. D( E/ a" Z下圖是踢哀（TI）姨婊放大器（Instrumentation Amplifier）INA114 的電路示意圖。
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看到這裡樓主應該就明白了！
8 ~+ j# l: [( W& R$ F" f' Q+ F1 J1 F' c( j; E1 A; C+ g
坑在哪裡？
) b2 X1 l8 k1 _* ]
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TI INA114.png (21.17 KB, 下载次数: 6)

TI INA114.png
作者: kingweison    时间: 2025-7-29 09:06
:):)
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-29 09:26
超級狗 发表于 2025-7-25 22:542 S/ H1 K! ]+ S# 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。2 k. |" U* W( D4 f+ R8 D/ K0 ^. X
; H' F5 [" [  N
先說明，因為 ...
$ |  H, M1 n, o9 c- B
      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。- p8 y% q6 k+ t$ F7 }. w
      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。
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( m' E3 Q6 C. f' i

Bias.jpg (166.85 KB, 下载次数: 7)

Bias.jpg
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-29 09:37
超級狗 发表于 2025-7-25 22:54& b* F2 S/ i6 o* v2 V1 _% |# k; o
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。' W8 E% \1 x: e1 s
) @. o8 q# i* N6 J9 f
先說明，因為 ...
# }% o( I# M/ Y* l! n
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
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-29 11:01
再见海贼王 发表于 2025-7-29 09:37# \$ u: A+ x! ]# k: o3 [& G
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 Y( z0 L: v; Z: ~. p4 V
好的  先行谢过了！我自己也在研究一下。
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-29 11:01
再见海贼王 发表于 2025-7-29 09:37* e$ O7 I( Y9 }  }: g9 p$ `
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

# p- F; k$ \8 A/ s7 l好的  先行谢过了！我自己也在研究一下。
作者: 超級狗    时间: 2025-7-29 12:43
本帖最后由 超級狗 于 2025-7-30 15:28 编辑 2 k% K! B  _% j: G0 y; W6 z
再见海贼王 发表于 2025-7-29 09:26
  y9 s/ y& [- y% f2 S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 ...

5 [2 c# Y' i" L6 ^8 v' T1 A4 N7 j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。6 h! k' x- M- ~+ ?- Z4 Z  t. g

- i8 ?0 j4 \  \& e, v! f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。: C/ F# M* Y  u) L' G' n
* [) K3 r& D5 T9 r# U) e3 `
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。
6 @, R( G- u+ g: F0 b1 o3 |6 Z3 z- n
* u5 s  i% i7 A8 J$ P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。
1 |1 m! @% c: E+ E1 }, j: F; C% @

& l: j5 Q1 G& @8 S4 Y$ _. l& T7 N% S$ D# _2 s' R( _1 G

3 i$ c3 B" u) V- R8 k/ }
4 @  I, U3 k" R0 P! q; H8 L+ Y5 U

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PGA Configuration Mode.jpg (30.3 KB, 下载次数: 9)

PGA Configuration Mode.jpg
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-29 13:18
超級狗 发表于 2025-7-29 12:432 {$ c- x4 ?4 u, _& C- U, 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 ...

  ~) [; F* t9 d8 K- M非常感谢，我尝试着去联系一下他们的FAE，我画的右边那个和图5a还是有区别的；其实帖子图1中靠近下桥低边MOS电流采样的信号接法就是我画的右图接法，这一点是我一直没有理解的。# y5 I& L& T. W9 K; O; y
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-29 14:01
超級狗 发表于 2025-7-29 12:43
, n* n5 l. H! r+ E$ ^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 ...

$ f% K1 x/ g# p$ n( _, CFAE回复；①偏置问题：内部结构差异，不方便公开；②信号偏置点接法差异：戴维南等效，3.3V源内阻和信号输入串联，KCL/VL算出来和直接接在偏置中点结果一样！
作者: 星浪海    时间: 2025-7-29 15:04
路过，进来看看
作者: 超級狗    时间: 2025-7-29 15:40
再见海贼王 发表于 2025-7-29 14:01
  M& ?" B" o" H9 K# vFAE回复；①偏置问题：内部结构差异，不方便公开；②信号偏置点接法差异：戴维南等效，3.3V源内阻和信号 ...
- D# w9 V; I4 G& M3 a: K
一個題外故事：% S. R+ N1 H- A& e% W

! ^0 `# L4 W, E  j航順科技草創之初，不小心將 USB 電路設計錯了，導致功能無法正常。2 J3 R$ l6 }( Z# x6 s

8 y$ e5 e9 C6 P. ^公司花不起錢更改光罩做修正，總經理無奈之下只好將該產品當成一般廉價的單片機（MCU）來賣。. H" Y5 V' M) H
0 _; _# P5 j' f: a- j
沒想到衝出國內單片機（MCU）最大營業額！（詳見油管上專訪，抖音上應該也有。）2 c. S/ I+ y8 Q- {# B; G
) n0 }) e: V0 s6 b
https://www.youtube.com/watch?v=OdP5HemPtlI7 d# H2 i8 Z& u! N& N
' K( W; h+ f9 }0 `3 d
狗弟想講的是，芯片設計錯了，也是有可能的！( K  b9 a/ D! H* f

; [  ?  D3 A, y5 S( @$ N" t5 S3 `+ V! @0 c
5 u8 M4 D" \1 x* h
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-29 15:54
超級狗 发表于 2025-7-29 15:407 w, ^" V$ \& P+ i) ~* _
一個題外故事：
3 Q7 E' r7 Y# y) K2 N4 a' Q1 S. g: ]: ?+ R' g0 |! b$ H2 q
航順科技草創之初，不小心將 USB 電路設計錯了，導致功能無法正常。
4 |* V* m% {7 K+ n9 I
FAE这种回复无力反驳，我怀疑狗大的推测是对的，我刚又去细看了一些规格书 下图（page10）。我有个产品都准备DV了，你说的题外让我有点慌了！

捕获.PNG (84.41 KB, 下载次数: 3)

捕获.PNG
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-31 08:31
再见海贼王 发表于 2025-7-29 15:54& H% a8 ~% [. r
FAE这种回复无力反驳，我怀疑狗大的推测是对的，我刚又去细看了一些规格书 下图（page10）。我有个产品都 ...

" v. a/ u5 |6 _% F) R1 Q是的，目前没有发现异常；在持续追问下FAE回复确如狗版主所言，输入为仪表放大!
& T9 t; y) L- @, M% ^
作者: 超級狗    时间: 2025-7-31 09:13
本帖最后由 超級狗 于 2025-7-31 09:17 编辑 7 v: \" ]1 ?/ ~
再见海贼王 发表于 2025-7-31 08:31  W9 M" m+ M' d# z; w" Q
是的，目前没有发现异常；在持续追问下FAE回复确如狗版主所言，输入为仪表放大!

8 @$ H# D& ~# j( }兩個單端運放兜出來的儀表放大器（Instrumentation Amplifier）電路，給樓主參考！8 B- w( l. t* H4 ^5 [

& S+ I# [9 \/ \# S2 [4 V
# s1 C( t( _, t
: [" e  g0 u* ]0 C4 h* O% I+ O8 y! e) d' x: P) z0 L
1 m! ]! ]5 q0 V) }
+ G3 ~0 \. P4 u7 @2 @7 a

Two OP Amp Instrumentation Amplifier.jpg (47.28 KB, 下载次数: 4)

Two OP Amp Instrumentation Amplifier.jpg

MT-062.pdf

84.44 KB, 下载次数: 1, 下载积分: 威望 -5

作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-31 09:28
超級狗 发表于 2025-7-31 09:13
. b% Y; _5 Q# @1 [+ ?兩個單端運放兜出來的儀表放大器（Instrumentation Amplifier）電路，給樓主參考！

- @2 s4 C/ M8 {4 K4 _  `7 S: Z7 O非常感谢，我好好研究一下！0 l& z7 L: h2 x  j) o
作者: 超級狗    时间: 2025-7-31 11:21
本帖最后由 超級狗 于 2025-7-31 12:19 编辑
6 [7 u# I1 g& a: A
其实帖子图1中靠近下桥低边MOS电流采样的信号接法就是我画的右图接法。

) }* m$ l* o+ }# S6 Q$ Q  q+ [! ]我今天才看到這句！
2 w; W( A( h+ b2 Q
, s% l5 V  K6 d; j, E5 z5 ^  p3 |! t3 R0 M9 M+ `/ L- }& z5 S) s
3 `) a' U0 B7 {( v8 p1 T2 D* p; F
不是這樣畫啦！0.1 歐姆是感知電阻（Sensing Resistor），畫法上應該是一直畫到接地，這樣樓主看出來了嗎？. V! _  m! g' ?2 ?5 U+ {

- C! T9 E; z  N5 q/ e$ F3 ZVin 是 R + 0.1 歐姆上的電平！
7 d6 B0 E  o8 c0 ~* q) ]! K' B  _
3 w4 }: p2 I* Q  T4 V& o& G基本上還是 VCC/2 偏置的概念，加上 0.1 歐姆上因電流產生的小幅變動。
. U3 F) H5 X4 _4 r: p, S$ Z# H8 M# B4 W. A& y  R

  q$ d2 K& j5 ~& t
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-31 13:33
超級狗 发表于 2025-7-31 11:210 [& |5 U: e3 n5 P: N8 ]; p2 K( Y
我今天才看到這句！

1 S( `( z  }) [+ M2 h; {" D$ r; [右边草图偏置问题我能理解是近似接GND了，但此点同时作为信号输入采样点和偏置接地重合有点难以理解；左边草图就很明了。
作者: 再见海贼王    时间: 2025-7-31 13:35
再见海贼王 发表于 2025-7-31 09:287 V& W0 e  c1 y
非常感谢，我好好研究一下！

# l! Z7 P- w/ ]武林高手都是这样谦逊的，我慢慢消化吧；如果真不理解；我一定会回来的。
作者: 再见海贼王    时间: 2025-8-5 09:24
超級狗 发表于 2025-7-31 09:13! m3 a. G+ f3 b+ u- G5 j  H' K
兩個單端運放兜出來的儀表放大器（Instrumentation Amplifier）電路，給樓主參考！
! c& `. l3 @( r, R% o& E  L, ^! D- Q8 I
感谢狗大指导， 我想我应该理解了。
作者: 再见海贼王    时间: 2025-8-5 10:33
再见海贼王 发表于 2025-8-5 09:246 Q8 Q# `6 t; j. M* g8 Y* C+ M
感谢狗大指导， 我想我应该理解了。

& t9 }' x3 e& x( [哈哈哈哈



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