ZHCAE30 June 2022 AMC1300 , AMC1300B-Q1 , AMC1301 , AMC1301-Q1 , AMC1400 , AMC3301 , AMC3301-Q1 , TLV6002 , TLV9002

設(shè)計(jì)步驟

確定在給定隔離放大器輸入電流范圍和固定增益情況下的傳遞方程。
$V_{O U T} = I_{i n} \times R_{s h u n t} \times 8.2$
確定最大分流電阻器值。
$R_{S H U N T} = \frac{V_{i n M a x}}{I_{i n M a x}} = \frac{250 m V}{10 A} = 25 m Ω$
確定最小分流電阻器功率耗散。
$P o w e r R_{S H U N T} = {I_{i n M a x}}^{2} \times R_{S H U N T} = 100 A \times . 025 Ω = 2.5 W$
為了連接 3.3V ADC，AMC3301 和 TLV9002 都可在 3.3V 電源電壓下工作，因此可以使用單電源。
TLV9002 的通道 1 用于設(shè)置通道 2 的單端輸出的 1.65V 共模電壓。在使用 3.3V 電源的情況下，可以使用一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻分壓器將 3.3V 分壓為 1.65V。在使用 1kΩ 的 R2 時(shí)，可以通過(guò)以下公式計(jì)算 R1。
$R_{1} = \frac{V_{D D} \times R_{2}}{V_{C M}} - R_{2} = \frac{5 V \times 1000 Ω}{2.5 V} - 1000 Ω = 1000 Ω$
TLV9002 是一款軌到軌運(yùn)算放大器。不過(guò)，TLV9002 輸出相對(duì)于其電源軌的最大擺幅為 55mV。為滿(mǎn)足此要求，TLV9002 的單端輸出擺動(dòng)范圍應(yīng)該為 55mV 至 3.245V (3.19Vpk-pk)。
AMC3301 的 V_OUTP 和 V_OUTN 輸出為 2.05Vpk-pk，具有 180 度的相位差，共模電壓為 1.44V。因此，差分輸出為 ±2.05V 或 4.1Vpk-pk。
為了保持在 TLV9002 的輸出限制范圍內(nèi)，AMC3301 的輸出需要衰減為原來(lái)的 3.19/4.1。當(dāng) R₃ = R₄ 且 R₅ = R₆ 時(shí)，可以使用差分轉(zhuǎn)單端級(jí)的以下傳遞函數(shù)來(lái)計(jì)算 R₅ 和 R₆。
$V_{O U T_T L V} = (V_{O U T P} - V_{O U T N}) \times (\frac{R_{5,6}}{R_{3,4}}) + V_{C M}$
通過(guò)使用之前計(jì)算的 TLV9002 輸出擺幅并將 R₃ 和 R₄ 選為 10kΩ，可以使用以下公式計(jì)算得出 R₅ 和 R₆ 為 7.78kΩ。
$3.245 = (2.465 V - 415 m V) \times (\frac{R_{5,6}}{10 k Ω}) + 1.65$
在使用標(biāo)準(zhǔn)的 0.1% 電阻值時(shí)，可以使用 7.77kΩ 電阻器。這將提供 TLV9002 限制范圍內(nèi)的最大輸出擺幅。
電容器 C1 和 C2 與電阻器 R5 和 R6 并聯(lián)放置，以限制高頻成分。當(dāng) R₅ = R₆ 且 C₁ = C₂ 時(shí)，可以通過(guò)以下公式計(jì)算截止頻率。
$f_{c} = \frac{1}{2 \times π \times R_{5,6} \times C_{1,2}}$
當(dāng) C1 = C2 = 1nF 且 R5 = R6 = 7780Ω 時(shí)，可以計(jì)算得出截止頻率為 20.45kHz。
$f_{c} = \frac{1}{2 \times π \times 7780 Ω \times 1 n F} = 20.45 k H z$