【选型】如何为工业伺服领域容耦隔离放大器Si8921BD-IS4选择一款理想的后级运放

时间： 2019-04-20 来源：世强

Si8921BD-IS4是SILICON LABS（芯科）推出的高性价比容耦隔离放大器。在追求高精度控制的工业伺服领域，逆变器的电机相电流检测中该产品都有优越的表现。主要参数（涉及到后级运放选型的）和样例电路如下。

在实际应用中，Si8921BD-IS4变送输出的信号需要进行偏置、滤波、跟随等信号调理工作。信号调理的核心器件就是运放，但是作为电流采样电路中的一个环节，根据实际需求配合前后级元件选择合适的运放也是很重要的。性能过强则会造成成本的浪费，性能过弱则会成为系统的短板，不能完全发挥出这款变送器的性能。

为容耦隔离放大器Si8921BD-IS4选择后级运放的注意事项：

一．电源：Si8921BD-IS4的供电电压等级为3.0V~5.5V，所以建议使用供电范围2.7V~7V的单极性轨到轨运放。如果对MCU的模拟地和数字地做严格分割，则需要使用差分输出运放。

二．输入失调电压：Si8921BD-IS4的输入失调电压为0.1mv，增益为8.2，折算到输出端的失调电压约为0.82mv。通用ADC或MCU中集成ADC的电压等级约为3.3V-5V，Si8921BD-IS4输出电压Vpp约为4V，所以整个调理电路的增益约为0.6~1.2。建议运放的输入失调电压0.82mv/1.2=0.68mv，大约0.5mv级别的。

三．带宽和压摆率：如上图所示，为了限制Si8921BD-IS4的输入电流以及滤除噪声，一般会在输入端放置一组阻容R1=R2=20Ω,C1=10nf构成低通滤波，截止频率为389kHz。如果是用于伺服、变频领域，输出的SVPWM调制马鞍波或正弦波频率约为200hz左右，调制载波也就是电流采样频率约为4kzh~8khz。根据采样方式不同：如采用输出电流采样，则带宽和压摆率要求可以降低；如果是下管采样，特别是单电阻采样则需要稍高一些的带宽。

四．等效输入噪声En：根据统计学经验公式，噪声，我们主要看在1khz和10khz附近的噪声峰峰值，根据需求控制在合理范围内。

综上所述，推荐国产高性能、高品质模拟集成电路品牌圣邦微电子的三款产品：

SGM8294YTS14G/TR属于高精度运放，该产品输入失调电压和压摆率参数都很好，适用于高性能要求；SGM8624XTS14/TR属于低噪声运放，压摆率较低，但是完全可以满意输出电流采样的要求，适用于有较高抗噪声需求的客户；SGM8274XS14G/TR属于低功耗运放，各项参数较为均衡，通用性强。

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型号- OPAX333A 系列,OPA2333A,OPA2333AIM/TR,OPA4333AIMT/TR,OPA2333AIMM/TR,OPA333A,OPA333AIM/TR,OPA333AIM7/TR,OPA4333AIM/TR,OPA333AIM5/TR,OPAX333A,OPA4333A

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