Texas Instruments INA296x/INA296x-Q1超精密電流檢測放大器測量-5V至110V寬共模范圍（與電源電壓無關）分流電阻器上的壓降。高精度電流測量值是綜合低失調電壓（最大 ±10μV）、高直流CMRR（典型值166dB）和小增益誤差（最大±0.01%）的結果。雙向INA296x/INA296x-Q1設計用于高壓直流測量和具有1.1MHz高信號帶寬和快速穩定時間的高速應用（例如瞬態檢測和快速過電流保護）。

數據手冊：

INA296x/INA296x-Q1放大器采用2.7V至20V單電源供電，工作溫度范圍為-40°C至+125°C，電源電流為2.5mA。增益選項包括10V/V、20V/V、50V/V、100V/V和200V/V。運用多個增益選項，可實現在可用的分流電阻值和寬輸出動態范圍要求之間進行優化。Texas Instruments INA296x/INA296x-Q1電流檢測放大器采用8引腳SOT-23（2.90mm×1.60mm）或8引腳VSSOP（3.00mm ^2^ ）封裝。INA296x-Q1器件符合面向汽車應用的AEC-Q100標準。

特性

寬共模電壓范圍
- 工作電壓：-5V至+110V
- 耐受電壓：-20V至+120V
雙向工作
1.1MHz的高小信號帶寬（在所有增益下）
最大精度
- 增益誤差
  - A版溫漂：±0.01%、±1ppm/°C
  - B版溫漂：±0.1%、±5ppm/°C
- 失調電壓
  - A版溫漂：±10μV、±0.1μV/°C
  - B版溫漂：±150μV、±0.5μV/°C
壓擺率：8V/μs
階躍響應穩定時間為1%：1μs
出色的共模抑制比 (CMRR) ：166dB
可獲增益
- INA296x1：10V/V
- INA296x2：20V/V
- INA296x3：50V/V
- INA296x4：100V/V
- INA296x5：200V/V
SOT23-8和VSSOP-8封裝類型

功能框圖

INA296x超精密雙向電流檢測放大器技術解析與應用指南

一、產品核心特性

INA296x是德州儀器(TI)推出的-5V至110V雙向電流檢測放大器系列，具有以下突出特性：

?超寬共模范圍?：工作電壓-5V至110V，耐受電壓-20V至120V
?超高精度?：
- A版本增益誤差±0.01%(最大)，溫漂±1ppm/°C
- 輸入失調電壓±10μV(最大)，溫漂±0.1μV/°C
?高速響應?：1.1MHz帶寬(全增益)，8V/μs壓擺率
?雙向檢測?：支持正反向電流測量
?多增益選項?：10/20/50/100/200V/V五種增益版本
?卓越的CMRR?：166dB(典型值)

二、關鍵技術創新

1. 零漂移架構設計

采用創新的零漂移輸入架構，實現：

超低失調電壓(INA296A系列僅±10μV)
超低噪聲密度(28-62nV/√Hz)
寬溫范圍內保持穩定性(-40°C至125°C)

2. 高壓隔離技術

獨特的多級隔離設計實現：

輸入共模電壓與供電電壓解耦(VS僅需2.7-20V)
恒定35μA輸入偏置電流(不隨共模電壓變化)
集成4000V HBM ESD保護

3. 智能參考網絡

雙參考引腳(REF1/REF2)支持：

單極性/雙向電流檢測配置
外部基準電壓接入
電源中點自動偏置
電阻分壓器接口

三、典型應用設計

1. 48V汽車系統應用

?BMS電池管理系統設計要點?：

選用INA296A3(50V/V)增益版本
配置2mΩ采樣電阻
REF1接VS，REF2接地實現雙向檢測
輸出接MCU ADC輸入

?關鍵參數計算?：

滿量程電流：100A
輸出電壓擺幅：±2.5V(對應±50A)
功耗：100A2×2mΩ=20W

2. 服務器電源監控

?設計方案?：

采用INA296A5(200V/V)高增益版本
0.5mΩ超低阻值采樣電阻
差分走線長度匹配(±50ps)
添加0.1μF電源去耦電容

?性能優勢?：

檢測75A過流響應時間<1μs
功率損耗僅0.25W@100A
支持100kHz PWM電流紋波測量

四、設計注意事項

1. 布局布線規范

?開爾文連接?：采用四線制連接采樣電阻
?走線匹配?：IN+/-走線長度差<5mm
?接地分離?：敏感模擬地單獨鋪銅
?散熱設計?：高溫環境建議降額使用

2. 參數選型指南

參數	計算公式	示例值
RSENSE最大值	PDMAX/IMAX2	20W/100A2=2mΩ
最小檢測電流	VSN/(G×RSENSE)	20mV/(200×2.5mΩ)=40mA
帶寬限制	BW×RSENSE×G < VSP	1.1MHz×5mΩ×100=0.55V