JAJSSL7 データシート

JAJSSL7B December 2023 – September 2024 OPA310-Q1

PRODMIX

7.2.1.2 詳細な設計手順

図 7-1 の回路の伝達関数は、式 1 に示すとおりです。

式 1.

V_{O U T} = I_{L O A D} {\times R}_{S H U N T} \times G a i n

負荷電流 (I_LOAD) により、シャント抵抗 (R_SHUNT) の両端で電圧降下が発生します。負荷電流は 0A～1A の範囲で設定されます。最大負荷電流時のシャント電圧を 100mV 未満に維持するために、最大シャント抵抗は式 2 を使用して示されます。

式 2.

R_{S H U N T} = \frac{V_{S H U N T_M A X}}{I_{L O A D_M A X}} = \frac{100 m V}{1 A} = 100 m Ω

式 2 から、R_SHUNT は 100mΩ と計算されます。I_LOAD と R_SHUNT によって生成される電圧降下は OPAx310-Q1 によって増幅され、約 0V～4.9V の出力電圧を生成します。OPAx310-Q1 が必要な出力電圧を生成するために必要なゲインは、式 3 を使用して計算されます。

式 3.

G a i n = \frac{V_{O U T_M A X} - V_{O U T_M I N}}{V_{I N_M A X} - V_{I N_M I N}}

式 3 から、必要なゲインは 49V/V と計算されます。これは抵抗 R_F と R_G で設定します。OPAx310-Q1 のゲインを 49V/V に設定するための抵抗 R_F および R_G のサイズは式 4 で計算します。

式 4.

G a i n = 1 + \frac{R_{F}}{R_{G}}

R_F に 57.6kΩ、R_G に 1.2kΩ を選択すると、組み合わせで 49V/V に等しくなります。図 7-1 に示す回路で測定された伝達関数を、図 7-2 に示します。ゲインは、帰還抵抗とゲイン抵抗のみの関数であることに注意します。このゲインは抵抗の比を変化させることで調整され、実際の抵抗値は設計者が設定しようとするインピーダンスレベルによって決定されます。インピーダンスレベルによって、電流ドレイン、浮遊容量の影響、その他いくつかの動作が決まります。最適なインピーダンスの選択はシステムごとに異なるので、システムのパラメータに合わせて最適なインピーダンスを選択する必要があります。