低侧电流感应用于高性能、成本敏感型应用

2018-01-23 14:12 次阅读

作者:Tim Claycomb 德州仪器公司

需要控制电机的应用通常包含某种类型的电流感应电路。感应通过电机电流的能力可以帮助设计师根据电机电流状态做出如速度之类的调整。

例如,在无人机的应用中,每个控制螺旋桨的电机通常使用低侧电流感应电路,操控无人机在空中行进、停留或上升。在钻机和往复锯等电动工具中,低侧电流感应根据用户按动扳机的力度来控制工具的速度。这些产品通常需要成本敏感型设计,因为这些产品面对消费者市场。在这篇博文中,我将介绍如何为成本敏感型应用设计低侧电流感应电路。

在设计低侧电流感应电路时,高性价比的方法之一是使用非反相配置运算放大器(op amp)。图1是使用运算放大器的典型低侧电流感应电路原理图。

低侧电流感应用于高性能、成本敏感型应用

图1:低侧电流感应原理图

公式1用于计算图1中的电流传递函数:。
低侧电流感应用于高性能、成本敏感型应用

图1中所示的低侧电流感应电路设计过程分为三个简单的步骤:

1.计算最大分流电阻。当来自负载(ILOAD)的电流流过分流电阻器RSHUNT)时,分流电阻器上会形成一个电压电位(VSHUNT)。VSHUNT被视为系统负载的“接地端”。因此,建议将VSHUN的最大负载电流保持在100mV以下,以避免在与其它具有真正0V接地的系统连接时出现问题。公式2用于计算RSHUNT值:

低侧电流感应用于高性能、成本敏感型应用

2.计算放大器的增益。运算放大器放大VSHUNT以产生VOUT_MIN到VOUT_MAX的输出电压摆幅,其中VOUT_MIN 和VOUT_MAX分别是放大器的最小和最大输出摆幅极限。公式3用于计算放大器产生所需的输出摆幅的增益:

低侧电流感应用于高性能、成本敏感型应用

公式4用于计算放大器反馈网络中的电阻RF和RG的大小,以此来设置公式3中计算出的增益:

低侧电流感应用于高性能、成本敏感型应用

3.选择运算放大器。在低侧电流感应应用中,如果电流是双向的,共模电压可以处于或低于地电位;因此,放大器的输入共模电压范围必须处于或低于地电位。TLV9062是一款高性能通用放大器,专为成本敏感型的应用而设计,其输入共模电压范围可低至地电位。

TLV906x系列高性能通用放大器可用于成本敏感型的低侧电流感应系统,因为其增益带宽(10MHz)、压摆率(6.5V/µs)、偏移电压(0.3mV)以及输入共模电压范围为负电源电压以下100mV。表1列出了一些TLV906x系列的技术参数。

低侧电流感应用于高性能、成本敏感型应用

图2显示了0A至0.5A低侧电流感应电路的最终组件值,其计算请参照上述步骤1至3。

低侧电流感应用于高性能、成本敏感型应用

图 2:0A至0.5A的低侧电流感应原理图

诸如无人机和电动工具等应用需要成本敏感型的低侧电流感应解决方案来控制电机。在这篇文章中,我将电路设计简化为三个简单步骤:确定最大分流电阻,计算产生最大输出摆幅的放大器增益以及选择放大器。在下一篇文章中,我将讨论如何为低侧电流感应电路设计印刷电路板(PCB)。

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SN7404 六路反向器

SN74ABT162244 具有三态输出的 16 位缓冲器/驱动器

?? ABT162244器件是16位缓冲器和线路驱动器,专门用于改善三态存储器地址驱动器的性能和密度,时钟驱动器,以及面向总线的接收器和发射器。这些器件可用作四个4位缓冲器,两个8位缓冲器或一个16位缓冲器。这些器件提供同相输出和对称低电平有效输出使能(OE)输入。 输出设计用于提供或吸收高达12 mA的电流,包括等效的25- 用于减少过冲和下冲的串联电阻。 确保上电或上电时的高阻态向下,OE \应通过上拉电阻连接到VCC;电阻的最小值由驱动器的电流吸收能力决定。 这些器件完全适用于使用Ioff和上电3的热插拔应用-州。 Ioff电路禁用输出,防止在断电时损坏通过器件的电流回流。上电和断电期间,上电三态电路将输出置于高阻态,从而防止驱动器冲突。 特性 德州仪器广播公司的成员??系列 输出端口具有等效性25- 串联电阻,所以没有外部电阻是必需 典型VOLP(输出接地反弹)&lt; 1 V VCC= 5 V,TA= 25°C 上电和断电期间的高阻状态 Ioff和上电3状态支持热插拔 分布式VCC和GND引脚最大...

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SN74ABT162244 具有三态输出的 16 位缓冲器/驱动器

SN74ABT16240A 具有三态输出的 16 位缓冲器/驱动器

'ABT16240A器件是16位缓冲器和线路驱动器,专门用于改善三态存储器地址驱动器,时钟驱动器的性能和密度,和面向总线的接收器和发射器。 这些器件可用作4个4位缓冲区,2个8位缓冲区或1个16位缓冲区。这些器件提供反相输出和对称低电平有效输出使能(OE \)输入。 为了确保上电或断电期间的高阻态,OE \应通过上拉电阻连接到VCC;电阻的最小值由驱动器的电流吸收能力决定。 SN54ABT16240A的特点是可在-55°C至125°C的整个军用温度范围内工作。 SN74ABT16240A的工作温度范围为-40°C至85°C。 特性 Widebus和EPIC-IIB是德州仪器公司的商标。 德州仪器WidebusTM家庭成员 最先进的EPIC -IIBTMBiCMOS设计显着降低功耗 典型VOLP(输出接地反弹)&lt; 1 V,VCC= 5 V,TA= 25°C 分布式VCC和GND引脚配置最大限度地降低高速开关噪声 流通式架构优化PCB布局 高驱动输出(-32-mA IOH,64-mA IOL) ...

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SN74ABT16240A 具有三态输出的 16 位缓冲器/驱动器

TMS320VC5507 定点数字信号处理器

TMS320VC5507定点数字信号处理器(DSP)基于TMS320C55x DSP生成CPU处理器内核。 C55x ?? DSP架构通过增加并行性和全面关注降低功耗来实现高性能和低功耗。 CPU支持内部总线结构,该结构由一个程序总线,三个数据读总线,两个数据写总线以及专用于外设和DMA活动的附加总线组成。这些总线能够在一个周期内执行最多三次数据读取和两次数据写入。并行地,DMA控制器每个周期最多可以执行两次数据传输,与CPU活动无关。 C55x CPU提供两个乘法累加(MAC)单元,每个单元能够支持17位×17-单个循环中的位乘法。额外的16位ALU支持中央40位算术/逻辑单元(ALU)。 ALU的使用受指令集控制,提供优化并行活动和功耗的能力。这些资源在C55x CPU的地址单元(AU)和数据单元(DU)中进行管理。 C55x DSP代支持可变字节宽度指令集,以提高代码密度。指令单元(IU)从内部或外部存储器执行32位程序提取,并为程序单元(PU)排队指令。程序单元解码指令,将任务指向AU和DU资源,并管理完全受保护的管道。预测分支功能可避免执行条件指令时的管道冲洗。 5507上的1...

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TMS320VC5507 定点数字信号处理器

TMS320C6711D 浮点数字信号处理器

TMS320C67x ??的DSP(包括TMS320C6711,TMS320C6711B,TMS320C6711C,TMS320C6711D设备)构成浮点DSP家族在TMS320C6000? DSP平台。在C6711,C6711B,C6711C和C6711D设备都是基于高性能,先进的超长指令字(VLIW)架构的德州仪器(TI)开发,使这些DSP的多通道多功能应用的绝佳选择。 C6711D器件的时钟频率为200 MHz,时钟速率高达1200万次(MFLOPS),时钟频率为250 MHz,最高可达1500 MFLOPS,高效DSP编程挑战的有效解决方案。 C6711D DSP具有高速控制器的操作灵活性和阵列处理器的数字能力。该处理器具有32个32位字长的通用寄存器和8个高度独立的功能单元。八个功能单元提供四个浮点/定点ALU,两个定点ALU和两个浮点/定点乘法器。 C6711D每个周期可以产生两个MAC,总共400 MMACS。 C6711D DSP还具有专用硬件逻辑,片上存储器和其他片上外设。 < p> C6711D设备使用基于缓存的两级架构,并具有功能强大且多样化的外设集。 1级程序高速缓存(L1P)是32-Kbit直接映射高速缓存,1级数据高速缓存(L1D)是32-Kbit 2路组...

发表于 10-09 10:37 31次 阅读
TMS320C6711D 浮点数字信号处理器

SMJ320C40 军用浮点数字信号处理器

C40数字信号处理器(DSP)是采用0.72-μm双层金属CMOS技术制造的32位浮点处理器。 320C40是德州仪器(TI)第四代DSP的一部分,主要用于并行处理。 有关设计低温操作时的其他信息,请参阅德州仪器应用报告 320C3x,320C4x和320MCM42x低温上电启动灵敏度,文献编号为SGUA001。 特性 SMJ:MIL-PRF-38535的QML处理 SM:标准处理 TMP :商业级处理TAB 工作温度范围: 军用(M)-55°C至125°C 特殊(S)-55°C至100°C 商业(C)-25°C至85°C 商业(L)0°C至70° 最高性能浮点数字信号处理器(DSP) C40-60: 33-ns指令周期时间: 60 MFLOPS, 30 MIPS,330 MOPS,384 MBps C40-50: 40-ns指令周期时间: ...

发表于 09-29 11:04 8次 阅读
SMJ320C40 军用浮点数字信号处理器

OPA360 采用 SC70 封装具有低通滤波器、内部 G=2 和 SAG 校正的 3V 视频放大器

OPA360高速放大器针对3V便携式视频应用进行了优化。它专门设计用于与嵌入在视频处理器中的数模转换器(DAC)兼容,例如德州仪器?数字媒体处理器系列及其他产品。输入共模范围包括GND,允许视频DAC与OPA360直流耦合。 输出摆幅在25mV的GND范围内,300mV连接到V +,标准的后端视频负载(150 )。内部电平转换电路可防止输出在0V输入时饱和,从而防止普通视频电路中的同步脉冲削波。因此,OPA360非常适合直流耦合到视频负载。如果首选交流耦合,OPA360提供垂度校正功能,可显着减小输出耦合电容的尺寸。 OPA360通过集成垂直校正,内部优化,适用于对空间敏感的应用增益设置电阻(G = 2)和2极视频DAC重建滤波器。 在关断模式下,静态电流减小到 凹陷校正 降低耦合电容器尺寸 输入范围包括接地 直流耦合输入 集成电平转换器 直流耦合输出(1) 无需输出电容器 轨到轨输出 低电流电流:6mA ...

发表于 09-06 16:48 21次 阅读
OPA360 采用 SC70 封装具有低通滤波器、内部 G=2 和 SAG 校正的 3V 视频放大器

OPA361 具有内部增益和滤波器的 3V 视频放大器

OPA361高速放大器针对3V便携式视频应用进行了优化。它专门设计为与德州仪器中嵌入的视频编码器兼容? OMAP2420和DaVinci处理器或具有0.5V PP 视频输出的其他应用处理器。输入共模范围包括GND,允许视频DAC(数字 - 模拟转换器)直流耦合到OPA361。电视检测功能通过促进视频传输的自动启动/停止,显着简化了最终用户界面。 输出摆幅在5mV的GND和250mV到V +之间,带有标准的后端视频负载( 150 )。内部电平转换电路可防止输出在0V输入时饱和,从而防止普通视频电路中的同步脉冲削波。因此,OPA361非常适合与视频负载直流耦合。 OPA361通过集成内部增益设置电阻(G = 5.2V /V)和2来针对空间敏感应用进行了优化 - 极视频DAC重建滤波器。 在关断模式下,静态电流减小到 与OMAP242x和DAVINCI兼容?处理器 2极重构滤波器 输入范围包括接地 直流耦合输入 集成LEVEL SHIFTER 直流耦合输出(1) 无需输出电容 ...

发表于 09-06 16:47 23次 阅读
OPA361 具有内部增益和滤波器的 3V 视频放大器

AMC7834 AMC7834 集成功率放大器监视和控制系统

AMC7834器件是一款针对功率放大器(PA)偏置的高度集成,低功耗,模拟监视和控制解决方案,能够对温度,电流和电压进行监控。 该器件集成了一个多通道12位模数转换器(ADC);八个12位数模转换器(DAC);四个高侧电流感测放大器,可以选择设置它们作为四个独立闭环漏极电流控制器的一部分;一个精确的片上温度传感器和两个远程温度二极管驱动器;四个可配置的通用I /O端口(GPIO);以及一个精确的内部基准。其高集成度极大地减少了组件数量,并且简化了PA偏置系统设计。 该器件具有功能集成和宽工作温度范围等诸多优势,因此适合用作多通道射频(RF)通信系统中PA的一体化,低成本偏置控制电路。凭借灵活的DAC输出范围和宽共模电压电流传感器,此器件可用作针对多种晶体管技术(例如LDMOS,GaA和GaN)的偏置解决方案.AMC7834功能集对通用监视器和控制系统而言同样有益。 德州仪器(TI)提供了一个完备的模拟监视和控制(AMC)产品系列,以满足各类应用不同的通道数,附加特性或者转换器解决方案需求。更多信息,敬访访问www.ti.com.cn/amc。 特性 8个具有可编程范围的单调性12位数模转换器(DAC) 4个双极DAC...

发表于 08-30 16:06 442次 阅读
AMC7834 AMC7834 集成功率放大器监视和控制系统

TRPGR30ATGA TRPGR30ATGA 23mm 低频玻璃封装应答器,R/O

德州仪器(TI)23mm低频(LF)玻璃应答器提供出色性能并可在134.2kHz的共振频率上运行。此产品兼容ISO /IEC 11784/11785全球开放式标准。德州仪器(TI)LF玻璃应答器使用TI获专利的调谐制造工艺生产以提供持续的读取性能。送货前,将对此应答器进行全面的功能和参数测试,为用户提供他们所期望从TI获得的高质量产品。 特性 由获专利的半双工(HDX)技术提供的同类产品中最佳性能 获专利的应用器调谐提供稳定的和高读取性能 80位只读类型 64位芯片ID 对几乎所有非金属物质不敏感< /li> 应用范围 车辆识别 集装箱跟踪 资产管理 参数 与其它产品相比 其他无线技术   Frequency Device Type Standard Transmission Principle Operating Temperature Range (C) Approx. Price (US$) Rating   var link = "zh_CN_folder_p_quick_link_description_features_parametrics"; com.TI.Product.handleQuickLinks('parametric','参数变化','#parametrics',link); TRPGR30ATGA 134.2 kHz     Transponder     ISO11785     HDX - F...

发表于 08-20 18:04 67次 阅读
TRPGR30ATGA TRPGR30ATGA 23mm 低频玻璃封装应答器,R/O

RF430CL331H RF430CL331H 动态 NFC 接口应答器

德州仪器(TI)动态近场通信(NFC)/射频识别(RFID)接口应答器RF430CL331H是一款NFC标签类型4器件,可结合一个非接触式NFC /RFID接口和一个有线I 2 C接口将器件连接到主机.NDEF消息可通过集成的I 2 C串行通信接口读写,也可通过支持高达848kbps速率的集成ISO /IEC 14443标准类型B RF接口进行非接触式访问或更新。 该器件按主机控制器的需求请求响应NFC类型4命令,每次仅在其缓存中存储部分NDEF消息。这使得NDEF消息的大小仅受主机控制器的存储器容量以及规范的限制。 该器件支持读缓存,预取和写自动确认功能,可提高数据吞吐量。 该器件可利用简单而直观的NFC连接切换来替代载波方式,只需一次点击操作即可完成诸如,低功耗(BLE)或Wi- Fi的配对过程或认证过程。 作为一个常见N. FC接口,RF430CL331H使得终端设备能够与启用NFC的智能手机,平板电脑和笔记本电脑这类快速发展的基础设施进行通信。 特性 通过直通操作向主机控制器发送数据更新和请求 I 2 C接口允许对内部静态随机存取存储器(SRAM)进行读写操作 预取,缓存和自动应答特性提高数据吞吐量 支持数据流 <...

发表于 08-20 17:57 88次 阅读
RF430CL331H RF430CL331H 动态 NFC 接口应答器