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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
; _) F) ^! V' k7 M2 B3 k- ]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;3 w8 [: @1 `  ^
                          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。
+ N9 e+ L0 V3 E, a两份datasheet附上,望各位不吝赐教!
" n  z$ W' W1 s2 s( C5 E! n, j

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1.PNG

2.PNG (105.38 KB, 下载次数: 9)

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
9 n8 h4 C8 h- k( U& f8 O, n2 {% ]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

+ E* j5 k6 S/ R/ k4 d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 4 n% g" `! \. D9 y4 j! _
再见海贼王 发表于 2025-7-25 09:28
/ O& ~4 c% k" k不能,需要你拯救

6 K' v1 ]& ~$ z) Y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。
9 x7 C3 @, P! @3 O- W
- q% ?; A: F( W7 L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。
) O. B/ y. E# O/ N
* i+ b' A7 T, j前言
/ ^8 ]3 h! s" r' D* N- b; E8 g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。
3 X6 w7 F/ X* s/ K
0 s- `4 n. }& L  b; _* r! q  ^說明/ n& n+ l# `7 k% R/ P& g
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!: @; j. X! {, t! Q
: q! G* {3 Z1 T, b( _
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?
) E8 B/ ~; q& H$ {6 I
. i  Z; H1 E" Z8 S3 s. o# Q. I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。)0 V6 X) ^- O5 i+ m& v, m  |5 s- V; N
2 y5 k0 A  W4 V% b$ B5 I2 T
那它的電路長得什麼樣呢?
/ [7 B. ~" P6 Y6 c8 a& l- R6 b( b6 b& ]! U2 i
下圖是踢哀TI姨婊放大器Instrumentation AmplifierINA114 的電路示意圖。
7 q2 l3 _5 |8 ~7 ~3 x, H, g9 w( d- W
看到這裡樓主應該就明白了!6 \; e+ d' G- G$ T0 R, C" E

- }. m* o9 @1 o6 ^' y  L- t坑在哪裡?- N, P! N$ M+ ?5 N
  • 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。
    7 p: r( E# M1 @7 t% ]( ]* g2 p8 y$ N+ s

$ _/ @2 o7 k# u
1 ~! P( P8 t, a4 i. [. r3 l2 o- u& o

TI INA114.png (21.17 KB, 下载次数: 8)

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
  _8 T- _, H& F$ u
再见海贼王 发表于 2025-7-29 09:26* F  k9 M; [+ x. u9 g
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 ...

% G  ~: c2 `1 R4 n/ C: u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。) V6 F4 y" [9 h( D' _, R1 A' _
0 Y8 P' f" |# |: C
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。
6 }: s" |9 a" F6 l- o% w8 ^
) k" L# G3 \7 v# B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。% S# a8 `3 v8 s: Q6 g  {2 n
' h0 |+ ]6 L: K2 L7 n$ @
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。
% m( c  L' w5 M, h* y  Z& y: `8 ~( T: h% f7 D- r+ w
; T; N0 [, B9 [# Y* }  N* N
4 K9 V5 _8 i% t% i

  a/ E+ f' M7 U
' o% ]+ |6 U3 u1 r
/ ^& _  Y; t/ I% R2 J' [7 |0 t. f. Q0 D5 a8 i) o, {  u

PGA Configuration Mode.jpg (30.3 KB, 下载次数: 12)

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?+ e! ^, f7 z8 Y7 G0 `, K+ x- j4 A

: s$ g/ E2 Z3 Y8 G( h: S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。, w6 i; b/ c! W' v8 ?

9 D7 v* d8 f3 ?2 G
  • 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?7 k. {( g; M1 ?

5 c0 o& r+ D/ W

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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
+ z& C% _+ t9 ]% @4 h  q2 |記得以前有人問過,DRV832x Common Mode Voltage 的問題,那個人就是您吧?0 A9 R4 {7 _: t5 f, }) l
0 M) ?/ s) U. N; G
狗弟已經沒那個命寫很多說明 ...
/ T: o6 n: l1 }; M9 v" ^5 e
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;
4 x, d- U- Q5 S+ V                                   3,带载能力或者说输出源阻抗更小。
; G9 b. |# Q# ?2 c, |

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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
, B. L6 o6 e( Z記得以前有人問過,DRV832x Common Mode Voltage 的問題,那個人就是您吧?
4 i6 h8 o4 |+ b9 p. A" P: M; [7 S- W( t% g6 u* i
狗弟已經沒那個命寫很多說明 ...

* e3 Q. p) e3 M- N- y# u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!
: \5 Z, `2 @& K$ ], J$ X! K; f: @5 `

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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
5 h8 B; m3 P4 g: }/ I3 @8 |7 J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!
( o. e% |6 o- k6 _+ N, o. }: U/ 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;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
' e* k1 x/ c2 l& c
再见海贼王 发表于 2025-7-24 10:551 p$ G. A0 k8 Z# b
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; ...

4 w/ y: F/ h/ d/ 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?
' F9 ]* {2 `0 c2 L  o' r3 [* Z; m. n" e$ x
, [1 t8 ~; t1 Q' o, y

* l8 p' P* H: g  E$ U: y2 ]/ ?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!
- a( }, T( g7 ^2 f" m* V# E/ K# o
9 j2 U. p( P& H- r( s

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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 13:108 l# ?5 W3 F: k! s4 V
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?
- w6 b/ P6 q) g  {- h/ m+ P& L6 i, u9 A0 P. m$ m4 P
: ...
' R; V# `* {" @( m* F% u4 b
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
2 J' [" T& ?7 Q5 _. 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 ...

" r% a& o* x  L+ c6 v9 m/ 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 22:549 A, m! ?9 i- T+ r
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。8 D8 W) j! u5 M

3 Z' N. G. P  b' Q6 Q先說明,因為 ...
$ L: w; U/ l, z  }. _3 C. l0 j
      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。) V. @* B8 S# g, m4 x1 k6 l" b0 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。! f7 d0 F& e# P8 `' h1 E3 L5 Z

6 x, L( u" D. O6 x0 B$ w

Bias.jpg (166.85 KB, 下载次数: 9)

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# U) U; X3 v0 v4 y6 T1 l( _6 e4 r; 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。% y( E# u: b, K3 Z8 F

# V2 b7 l; [  T* c, V, U/ Y: l) y先說明,因為 ...

( u. y- M- a, w/ Q: \( S' H- 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

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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" m/ ^! V4 N* D( s" ~; @4 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

! b& Y! j9 A; u5 X) d3 ~+ |- h好的  先行谢过了!我自己也在研究一下。
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