INA240-Q1
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ZHCSH56E –AUGUST 2016 –REVISED DECEMBER 2021
图 8-1 显示了器件随频率变化的性能曲线。谐波失真会在放大器带宽的上限处增加，而检测过流事件的过程中没
有出现不利的变化。但是，当测得的电流带宽开始接近INA240-Q1 带宽时，必须考虑到最高频率处的失真增加。
对于需要失真敏感信号的应用，图 8-1 提供的信息表明放大器存在理想频率性能范围。整个放大器带宽始终可用
于快速过流事件，同时低频信号以低失真水平放大。对于接近最大带宽的频率，输出信号精度会降低。个别要求
决定了高频电流感测应用的可接受失真限值。需要在最终应用或电路中进行测试和评估，以确定验收标准并验证
性能水平是否符合系统规范。
10%
1%
0.1%
90% FS Input
100k 1M
0.01%
1
10
100
1k
Frequency (Hz)
10k
D006
图8-1. 性能随频率变化的情况
8.3.2 选择感测电阻(RSENSE
)
INA240-Q1 通过测量两端产生的差分电压来确定电流幅度。该电阻器被称为电流感测 电阻器或分流电阻器。该器
件设计灵活，允许测量该电流感测电阻器两端的宽输入信号范围。
电流感测电阻器的理想选择仅基于要测量的满量程电流，即器件之后的电路的满量程输入范围，以及所选的器件
增益。最小电流感测电阻器是基于设计的决定，目的是最大化信号链电路的输入范围。未最大化到系统电路的整
个输入范围的满量程输出信号限制了系统进行全动态范围系统控制的能力。
最终确定电流感测电阻值时要考虑的两个重要因素是：所需的电流测量精度和电阻上的最大功率耗散。较大的电
阻器电压可提供更准确的测量，但会增加电阻器的功耗。增加的功耗会产生热量，考虑到温度系数，这会降低感
测电阻器的精度。当输入信号变大时，电压信号测量的不确定性会降低，因为任何固定误差在测量信号中所占的
百分比都会变小。提高测量精度的设计权衡增大了电流感测电阻值。增大的电阻值会导致系统中的功率耗散增
加，这会进一步降低整个系统的精度。基于这些关系，测量精度与电阻值和分流选择所导致的功率耗散成反比。
通过增加分流电阻，电阻两端的差分电压增加。较大的输入差分电压需要较小的放大器增益来实现满量程放大器
输出电压。需要较小的分流电阻器，但又需要较大的放大器增益设置。较大的增益设置通常会增加误差和噪声参
数，这对精密设计而言没有吸引力。一直以来，高性能测量的设计目标迫使设计人员选择更大的电流感测电阻器
和更低的增益放大器设置。INA240-Q1 提供 100V/V 和 200V/V 增益选项，可提供高增益设置并在偏移值低于
25µV 的情况下保持高性能水平。这些器件允许使用较低的分流电阻值来实现较低的功率耗散，同时仍能满足高系
统性能规范。
表8-1 显示了使用 INA240-Q1 的两个不同增益版本获得的不同结果的示例。从表格中的数据可以看出，较高增益
的器件允许使用较小的分流电阻器并降低元件中的功率耗散。计算总体误差部分提供了在使用INA240-Q1 进行设
计时除了增益和电流分流值之外还必须考虑的误差计算信息。
表8-1. RSENSE 选择和功率耗散(1)
结果
参数
等式
INA240A1-Q1
20V/V
INA240A4-Q1
200V/V
增益
—
VDIFF
150mV
15mV
VDIFF = VOUT/增益
RSENSE = VDIFF/IMAX
理想最大差分输入电压
电流感测电阻值
RSENSE
15mΩ
1.5mΩ
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