JAJSD50H April 2017 – November 2023 INA181 , INA2181 , INA4181
PRODUCTION DATA
8.1.2 RSENSE とデバイスのゲインの選択
INAx181 の精度を最大限に上げるには、できるだけ大きな電流検出抵抗を選択します。検出抵抗が大きいほど、与えられた電流の量に対する差動入力信号が大きくなり、オフセット電圧が誤差に与える影響が低減されます。ただし、特定のアプリケーションで電流検出抵抗をどれだけ大きくできるかについては、実用面での制限があります。INAx181 を 12V の同相電圧入力で動作させると、各入力の標準的な入力バイアス電流は 75µA になります。大きな電流検出抵抗を使用すると、これらのバイアス電流によってオフセット誤差が増加し、同相除去が低下します。そのため、精度の高い電流監視が必要なアプリケーションでは、一般に数 Ω を超える電流検出抵抗の使用は推奨されません。電流検出抵抗の値に対するもう 1 つの一般的な制限は、抵抗に許容される最大消費電力です。特定の消費電力バジェットでの電流検出抵抗の最大値は、式 2 で計算されます。
ここで
- PDMAX は、RSENSE で許容される最大消費電力です。
- IMAX は、RSENSE を流れる最大電流です。
電流検出抵抗とデバイスのゲインの大きさは、電源電圧、VS、およびデバイスのスイング ツー レール制限によっても制限されます。電流検出信号が出力に正しく渡されるよう、正と負の両方の出力スイングについて制限を調べる必要があります。デバイスが正のスイング制限に達しないための RSENSE とゲインの最大値は、式 3 で示されます。
ここで
- IMAX は、RSENSE を流れる最大電流です。
- GAIN は電流センス アンプのゲインです。
- VSP は、データシートに規定されている正の出力スイングです。
- VREF は、REF ピンに外部から印加される電圧です。
RSENSE の値を選択するときに正の出力スイング制限を回避するため、検出抵抗の値とデバイスのゲインとの間には常にトレードオフが存在します。最大消費電力に対して選択した検出抵抗が大きすぎる場合は、正のスイング制限を回避するため、ゲインの低いデバイスを選択できます。
負のスイング制限は、特定のアプリケーションでどれだけ小さい検出抵抗を使用できるかを制限します。検出抵抗の最小サイズの制限は、式 4 で示されます。
ここで
- IMIN は、RSENSE を流れる最小電流です。
- GAIN は電流センス アンプのゲインです。
- VSN はデバイスの負の出力スイングです (レール・ツー・レール出力 を参照)。
- VREF は、REF ピンに外部から印加される電圧です。
オフセットとゲインの調整に加えて、REF ピンに印加する電圧をわずかに高くすることで、負のスイングの制限を回避できます。