ZHCSG97H April 2017 – July 2022 INA180 , INA2180 , INA4180
PRODUCTION DATA
9.1.3 信號濾波
假如將 INAx180 輸出連接到高阻抗輸入，且使用從 GND 到 GND 的簡單 RC 網絡，則器件輸出端是濾波的最佳位置。在輸出端進行濾波可減弱共模電壓、差分輸入信號及 INAx180 電源電壓中的高頻干擾。如果無法在輸出端進行濾波，或者需要僅對差分輸入信號進行濾波，則可以在器件的輸入引腳上應用濾波器。圖 9-2 提供了一個示例，說明如何在器件的輸入引腳上使用濾波器。
圖 9-2 在輸入引腳上的濾波器外部串聯電阻的增加會為測量結果帶來額外的誤差，因此，必須將這些串聯電阻的阻值保持在 10Ω 上下（盡可能保持 10Ω 以下）以降低對精度的影響。當一個差分電壓被應用在輸入引腳之間時，圖 9-2中出現在輸入引腳上的內部偏置網絡產生了一個不匹配的輸入偏置電流。如果在電路中增加外部串聯濾波電阻器，則偏置電流的失配會導致濾波電阻器兩端的壓降失配。這種失配會產生一個差分誤差電壓，該電壓會從分流電阻器兩端產生的電壓中減去。該誤差會導致器件輸入引腳上的電壓與分流電阻器兩端產生的電壓不同。如果沒有額外的串聯電阻，輸入偏置電流的不匹配對器件操作的影響就比較小。此類外部濾波電阻器給測量帶來的誤差量可以使用Equation5 計算得出，其中的增益誤差因子用Equation4 計算得出。
如圖 9-2 所示，與分流電阻器上產生的電壓相比，器件輸入端的差分電壓變化量既與外部串聯電阻 (RF) 的值相關，也與內部輸入電阻器 RINT 的值相關。當把相關輸出電壓與分流電阻器上的電壓相比較時，分流電壓達到器件輸入引腳的衰減作為一個增益誤差出現。可以計算一個因子，以便確定由外部串聯電阻的添加而導入的增益誤差。使用Equation4 計算分流電壓與器件輸入引腳上所測得電壓的預期偏差：
其中：
- RINT 是內部輸入電阻。
- RF 是外部串聯電阻。
Equation4 的調整系數包括器件內部輸入電阻，這個系數隨每個增益版本而變化，如表 9-1 所示。表 9-2中顯示了每個單獨器件的增益誤差因子。
| 產品 | 增益 | RINT(kΩ) |
|---|---|---|
| INAx180A1 | 20 | 25 |
| INAx180A2 | 50 | 10 |
| INAx180A3 | 100 | 5 |
| INAx180A4 | 200 | 2.5 |
| 產品 | 簡化的增益誤差因子 |
|---|---|
| INAx180A1 |  |
| INAx180A2 |  |
| INAx180A3 |  |
| INAx180A4 |  |
可從外部串聯電阻的添加預期的增益補差可以以Equation5為基礎來計算：
例如，使用 INA180A2 和表 9-2 中相應的增益誤差公式，串聯電阻
10Ω 的增益誤差因子為 0.991。然后使用Equation5 計算相應的增益誤差，僅外部的 10Ω 串聯電阻便額外產生 0.89% 左右的增益誤差。