Texas Instruments INA241x/INA241x-Q1電流檢測放大器是超精密雙向電流檢測放大器，可以測量分流電阻器上的壓降。此測量在-5V至110V寬共模范圍內(nèi)完成，與電源電壓無關(guān)。通過小增益誤差（最大值±0.01%）、低失調(diào)電壓（最大值±10μV）和高DC CMRR（典型值為166dB）的組合實現(xiàn)高精度電流測量。Texas Instruments INA241x/INA241x-Q1設(shè)計用于在器件’s輸入端看到大共模電壓瞬變的開關(guān)系統(tǒng)中進行高壓雙向測量。INA241x/INA241x-Q1內(nèi)的增強型PWM抑制電路可確保由于輸入端的共模電壓轉(zhuǎn)換，輸出端的信號干擾降至最低。INA241x-Q1器件符合汽車應(yīng)用類AEC-Q100認證。

數(shù)據(jù)手冊：

特性

增強型PWM抑制，優(yōu)化用于需要開關(guān)共模電壓的系統(tǒng)
- 支持高達125kHz的開關(guān)頻率
寬共模電壓范圍
- 工作電壓：-5 V至110 V
- 耐受電壓：-20 V至120 V
雙向工作
高小信號帶寬（所有增益下為1.1MHz）
壓擺率：8V/μs
步進響應(yīng)穩(wěn)定時間至1% (1μs)
出色的CMRR
- 166dB DC-CMRR
- 100kHz時AC CMRR為104dB
- 1MHz時AC-CMRR為89dB
精確度
- 增益誤差（最大值）
  - 版本A：±0.01%，±1ppm/°C漂移
  - B版本：±0.1%，±5ppm/°C漂移
- 失調(diào)電壓（最大值）
  - 版本A：±10μV，±0.1μV/°C漂移
  - B版本：±150μV，±0.5μV/°C漂移
可獲增益
- INA241A1、INA241B1：10V/V
- INA241A2、INA241B2：20V/V
- INA241A3、INA241B3：50V/V
- INA241A4、INA241B4：100V/V
- INA241A5、INA241B5：200V/V
- INA241A1-Q1：10V/V
- INA241A2-Q1：20V/V
- INA241A3-Q1：50V/V
- INA241A4-Q1：100V/V
- INA241A5-Q1：200V/V
SOT23-8、VSSOP-8封裝選項

功能框圖

INA241x超精密雙向電流檢測放大器技術(shù)解析

一、產(chǎn)品核心特性與創(chuàng)新技術(shù)

?1.1 突破性的性能參數(shù)?

?超寬共模電壓范圍?：-5V至110V工作電壓，-20V至120V生存電壓
?行業(yè)領(lǐng)先的精度?：
- INA241A版本：±0.01%增益誤差(最大)，±10μV偏移電壓(最大)
- 溫度漂移低至±1ppm/°C(增益)，±0.1μV/°C(偏移)
?增強型PWM抑制?：支持125kHz開關(guān)頻率，輸出擾動抑制比傳統(tǒng)方案提升40dB

?1.2 獨特的架構(gòu)設(shè)計?
采用德州儀器專利的零漂移架構(gòu)，結(jié)合三級放大電路實現(xiàn)：

輸入級：高壓保護電路+動態(tài)電荷平衡調(diào)制器
中間級：斬波穩(wěn)定放大器
輸出級：Class-AB推挽輸出

二、關(guān)鍵電氣參數(shù)對比

參數(shù)	INA241A系列	INA241B系列	單位
增益誤差	±0.01%~±0.015%	±0.1%	-
增益溫漂	±1~±2ppm/°C	±5ppm/°C	-
偏移電壓	±10μV(max)	±150μV(max)	-
偏移溫漂	±0.1μV/°C	±0.5μV/°C	-
帶寬(全增益)	1.1MHz	1.1MHz	-
壓擺率	8V/μs	8V/μs	-

三、典型應(yīng)用電路設(shè)計

?3.1 電機驅(qū)動電流檢測方案?

?電路拓撲?：高邊/低邊/在線三?？蛇x
?關(guān)鍵設(shè)計?：
- 分流電阻選擇公式：RSENSE = (VS - 0.2V)/(IMAX × G)
- 參考電壓配置：REF1接VS，REF2接GND實現(xiàn)雙向檢測
- 輸出濾波：推薦10nF+100ΩRC網(wǎng)絡(luò)

?3.2 醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用?

優(yōu)勢特性：
- 166dB DC-CMRR消除共模干擾
- 89dB AC-CMRR(1MHz)抑制射頻噪聲
- 35μA恒定輸入偏置電流

四、PCB布局指南

?4.1 關(guān)鍵布局原則?

?開爾文連接?：使用四線制連接分流電阻
?電源去耦?：0.1μF陶瓷電容+10μF鉭電容組合
?熱管理?：
- SOT-23封裝θJA=129.7°C/W
- 建議使用2oz銅厚PCB

?4.2 抗干擾設(shè)計?

輸入走線對稱等長
避免高壓走線與輸出平行
完整地平面分割

五、選型與配置建議

?5.1 增益版本選擇?

10V/V(INA241A1/B1)：大電流檢測(>50A)
50V/V(INA241A3/B3)：通用型應(yīng)用
200V/V(INA241A5/B5)：μA級精密測量

?5.2 工作模式配置?

?單向模式?：REF1&REF2共接GND或VS
?雙向模式?：REF1接VS，REF2接GND
?外部基準(zhǔn)?：REF引腳接精密基準(zhǔn)源

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