请教，运放差分放大，输入电压对地值能否高于运放供电电压？

mov99

MF35_ 发表于 2024-2-18 17:25
你这种电路的测量，直接用整个电池组给运放供电，然后用你一楼的图就可以测了，你总共就8个磷酸铁电 ...

我对这款电路感兴趣
运放供电不取自电池，输出选轨到轨的那种，这样是否可行
如果用被测电池供，一旦反相输入端悬空，会输出高压

locky_z

岳耳 发表于 2024-2-18 20:44
决定还是用MOS管做开关，因为耐压足够，不需要接地电阻，当电池组电压低的时候，采样电阻全部关断，单 ...

B8这一路开通时，B8这一路电流有可能通过B1-B7通道PMOS的体二极管灌到其他路上，分流电流不确定，测量也不准确了。
如果用两个PMOS来做，电路会变得非常复杂了。

岳耳

locky_z 发表于 2024-2-18 21:54
B8这一路开通时，B8这一路电流有可能通过B1-B7通道PMOS的体二极管灌到其他路上，分流电流不确定，测 ...

考虑过这个问题了，正常电池组，单体之间压差不会太大，合理设置R2-R9和R1分压值，让R1端电压始终小于等于B1电池电压，就可以避免体二极管导通。

例外情况，比如B1电池损坏或者老化电压过低，这时候可以通过单片机判断出异常，彻底关闭所有通道并且报错。

locky_z

TL064 便宜大款，
36V供电，每路静态电流200uA，input rail to Vcc,适合high-side电路。

MF35_

岳耳 发表于 2024-2-18 21:32
网上找到款国产高压低功耗运放，不知道好不好用，价格也非常便宜，立创上才1元多一片：

零漂最大4mV，有点大，对于2V~3.6V的测量电压，相当于1111~2000ppm max的offset error，所以要看你的测量精度指标，如果你的精度指标是0.1%，这显然不行，如果是1%就没问题，当然，offset error是可以校准消除的，这个要看你的电路设计是否支持对信号通道进行校准

温漂2uV/C，不到1ppm，这个指标很不错了，你ADC用的电压基准都比这个大好几倍

其他指标的话要关注一下共模输入电压范围，测量高端时正负输入端的共模电压是电源电压的一半这个不会有问题，关键是测量低端，此时共模电压是单个电芯电压的一半，如果磷酸铁电芯没电了，共模电压将低至1V，你要注意它的共模电压范围能否低到1V

MF35_

locky_z 发表于 2024-2-18 22:02
TL064 便宜大款，
36V供电，每路静态电流200uA，input rail to Vcc,适合high-side电路。

如果它按我的方法测量，输入共模电压是否达到VCC不重要，是否达到-VCC才重要，因为高端的共模电压是VCC的一半，这个很容易，但低端是单个电芯电压的一半，磷酸铁锂电芯能低至2V，共模电压会低到1V，如果输入共模范围不能到达-VCC+1V，就不能用

MF35_

mov99 发表于 2024-2-18 21:53
我对这款电路感兴趣
运放供电不取自电池，输出选轨到轨的那种，这样是否可行
如果用被测电池供，一旦反 ...

不管输入是否是轨到轨，输入共模电压都无法突破电源轨，除非是内部做了特殊设计的高共模输入运放，如果不从电池组供电，即便用输入轨到轨的运放，运放电源电压也至少是电池组总电压的一半才可以，因为正输入端的共模电压最高是电池组电压的一半，8节磷酸铁电芯是28.8V，也就是说单独供电你至少要提供15V的电源电压

楼主之所以纠结，不就是因为无法另外提供一个高压电源轨吗？否则就不用这么麻烦了，直接上运放测就完事儿了

输入悬空最应该担心的不是输出高压，输出高压在后级做个限流钳位即可，悬空真正要担心的是运放饱和导致的闭锁，有一些运放会有这个问题，不过选型的时候注意就行了，这种运放一般手册会注明不能进入饱状态，但99%的运放是没这个问题的，不用太担心。而且这个电路反向输入端悬空后，运放处于跟随器模式，此时正输入端的电压最多是电池组电压的一半，也就是运放电源电压的一半，所以不会饱和，倒是正输入端悬空会饱和。

岳耳

MF35_ 发表于 2024-2-18 22:04
零漂最大4mV，有点大，对于2V~3.6V的测量电压，相当于1111~2000ppm max的offset error，所以要看你的 ...

我也是看重这个运放的温漂低了，至于零漂最大4mV可以通过软件补偿，总体精度<2.5%即可，普遍使用的锂电池充电IC判断截止电压的精度也是2.5%这个水平。

MF35_

岳耳 发表于 2024-2-18 22:19
我也是看重这个运放的温漂低了，至于零漂最大4mV可以通过软件补偿，总体精度

那没问题了，4mV零漂不补偿也没事，2000ppm还不到2.5%的1/10，可以不管，而且4mV是最大值不是典型值，实际运放的零漂要比这个小不少

岳耳

locky_z 发表于 2024-2-18 22:02
TL064 便宜大款，
36V供电，每路静态电流200uA，input rail to Vcc,适合high-side电路。

TL062还真不行，低端测量时共模电压要比Vcc-电源电压大4v:

岳耳

MF35_ 发表于 2024-2-18 22:21
那没问题了，4mV零漂不补偿也没事，2000ppm还不到2.5%的1/10，可以不管，而且4mV是最大值不是典型值， ...

  目前首选PMOS管做开关的方案，时间多的话，电池组供电，运放取样的电路也做一个试试看，应该比电阻分压精度高。

  

mov99

MF35_ 发表于 2024-2-18 22:09
不管输入是否是轨到轨，输入共模电压都无法突破电源轨，除非是内部做了特殊设计的高共模输入运放，如 ...

同相输入悬空没问题
反相输入悬空，就算是1/2电池组电压也是高压，8路运放都用箝位麻烦，用模拟开关切换又要用到高压模拟开关，还是件麻烦事，还不如用8路运放
用OPA241在Multisim里仿真，运放5V供电可行，常用的LM358/324不好用，一是要高压供电，二是误差大；如果用OPA241运放和用INA117价位差不多

岳耳

mov99 发表于 2024-2-18 22:37
同相输入悬空没问题
反相输入悬空，就算是1/2电池组电压也是高压，8路运放都用箝位麻烦，用模拟开关切 ...

OPA241的指标很漂亮：

mov99

岳耳 发表于 2024-2-18 22:46
OPA241的指标很漂亮：

价格也好 ，OPA4241四运放，立创报价91.7元；物美价廉不好整

岳耳

mov99 发表于 2024-2-18 22:51
价格也好 ，OPA4241四运放，立创报价91.7元；物美价廉不好整

换个思路嘛，就低端测量用一个241就好了，省钱钱。

或者低端测量用CMOS运放5V供电，低压CMOS运放基本上都满足共模输入接近0V的条件。

其余的用高压通用运放。