¿Hay alguna sorpresa en el uso de un amplificador de instrumentación de alto ancho de banda?

Debido a la falta de disponibilidad de uCurrent de EEVBlog (una herramienta diseñada para ayudar a medir corrientes bajas en espera), me gustaría construir mi propia herramienta similar, en particular, me gustaría lograr un mayor ancho de banda para permitir una mejor operación cuando se usa con un osciloscopio para analizar corriente de sueño del microcontrolador.

Mientras planificaba mi diseño, encontré el AD8421 de Analog Devices en la marca de $ 15, es un amplificador operacional razonablemente costoso, pero pensé que sería una buena selección para una tarea como esta por las siguientes razones.

  • Alta impedancia de entrada (30 Gohmios)
  • Rango de alta ganancia (1-10000)
  • Buen ancho de banda con altas ganancias
  • Bajo ruido de entrada
  • Amplio rango de tensión de alimentación

No estoy acostumbrado a diseñar equipos con amplificadores de alta velocidad, ¿hay algún problema que deba tener en cuenta? ¿Podría realmente ser tan simple como el siguiente circuito? La idea es irrumpir en la ruta actual en algún lugar (a un voltaje dentro de los 9 V de la tierra) y conectar a través de J1, y luego conectar un osciloscopio a J2.

Estoy más interesado en obtener una forma de onda precisa con poco ruido que una magnitud precisa.

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Una trampa que puedo ver. Debe vincular al menos uno de los pines de entrada (IN+ o IN-) a su tierra (virtual), que es el pin 2 de J2. Consulte la página 22 de la hoja de datos. Su caso es como el ejemplo del transformador o del termopar.
¿Por qué, por lo que leí, siempre que mi derivación esté dentro de aproximadamente 2v de los rieles, debería funcionar correctamente?
Mientras eso sea cierto, deberías estar bien. Pondría una resistencia allí en cualquier caso. Como un 100 k más o menos. Los pines de entrada sin ninguna referencia a tierra no son buenos en mi libro.
100k introduciría una compensación significativa si la derivación se inserta en el lado alto de un dispositivo, suponiendo incluso un circuito de 3,3 V, es decir, 33 uA, que es bastante significativo en términos de corrientes de sueño. Probablemente conectaría 0V en el circuito bajo prueba a J2-
Si la prioridad está en la forma de onda, la versión AR del AD8421 debería ser suficiente. Esa versión solo cuesta <6€ aquí (Mouser). Probablemente vio y citó el precio de la versión BR.

Respuestas (1)

Si realmente está presionando el ancho de banda, la capacitancia parásita de los puentes y las resistencias de configuración de ganancia "de repuesto" causarán un pico en la respuesta de frecuencia con ganancias bajas que pueden no ser aceptables. Consulte la figura 21 en la hoja de datos para conocer las pistas básicas a baja ganancia con lo que sería una pequeña resistencia simple en los terminales RG. Está ampliando significativamente esto con los puentes y las resistencias "de repuesto".

Como se señaló en un comentario, debe conectar los terminales de medición sin apretar a tierra; consulte "ruta de retorno de corriente de polarización de entrada" en la página 22 de DS. Esto puede causar un problema de ruido de modo común si la resistencia para la fuga de corriente es demasiado alta y la ganancia es alta.

Tenga en cuenta también el rango de entrada, especialmente cuando la tensión de alimentación es baja. Tiene un suministro negativo de 9 V y esto significa que el rango de voltaje de las entradas puede bajar hasta -6.7 voltios antes de tener problemas. Es menos problemático en voltajes positivos.

Asegúrese de utilizar alta estabilidad re

¿Hay alguna forma de estimar el efecto de la capacitancia de los puentes? Supongo que tener un puente en cada extremo de las resistencias probablemente ayudaría un poco.
Además, mencionan que el dispositivo puede operar con ganancias de hasta 10k, pero todos los gráficos solo muestran 1k, ¿puedo dibujar más o menos una línea a través de las rodillas de los gráficos para extrapolar?
El equilibrio ayudará con seguridad, pero si la capacitancia de fuga a través de la "resistencia" aumenta, también lo hará la ganancia a frecuencias más altas. Con respecto a operar con una ganancia de 10k, tengo que sugerirle que hable con ADI; tienen un foro donde puede hacer preguntas.
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