JAJSP18 データシート

JAJSP18A February 2025 – May 2025 TPS4141-Q1

ADVANCE INFORMATION

6.3.5 出力電圧 (V_AOUT) の計算

TPS4141-Q1 は、REF (V_REF) の電圧を基準とした HV (V_HV) の電圧を測定します。双方向動作の場合、アプリケーションで REF は HVGND を基準とした正の電圧に設定されます。その結果生じる AOUT 電圧 (V_AOUT) は、V_HV が正のときは V_REF を上回り、負のときは下回るようにスイングします。単方向動作の場合、V_REF = V_HVGND = 0V、または DIV0 および DIV1 の選択に基づいて自動的に HVGND に内部で接続されます。正の V_HV 電圧のみ測定でき、その結果、V_AOUT は HVGND を基準として正の値になります。

単方向および双方向モードでの TPS4141-Q1 の伝達関数を、図 6-6 に示します。ゲイン誤差は、理想的な伝達関数曲線の勾配の増加または減少を引き起こします。

図 6-7 に、単方向および双方向モードにおける TPS4141-Q1 の伝達関数を拡大したものを示します。オフセット誤差が原因で、理想的な伝達曲線のシフトアップまたはシフトダウンが発生します。

図 6-6 伝達関数とゲイン誤差

図 6-7 伝達関数とオフセット誤差

システムの全体的な測定誤差に寄与している誤差発生源は複数あります。以下が含まれますが、これらに限定されません。

TPS4141-Q1 HV 入力オフセット誤差、V_{OFFSET_HV}。
TPS4141-Q1 HV ゲイン誤差、GAIN_ERROR。
リファレンスの絶対精度率、REF_ACC。

誤差発生源がないと想定している場合は、式 1 を使用して AOUT 電圧 (V_{AOUT_IDEAL}) を推定できます：

式 1.

V_{A O U T_I D E A L} = \frac{V_{H V} - V_{R E F}}{{D I V}_{N O M}} + V_{R E F}

上記の誤差発生源を含める場合は、式 2 を使用して、対象となる V_REF、V_HV、DIV_NOM 値に対する AOUT 電圧 (V_AOUT) を推定できます：

式 2.

V_{A O U T} = [\frac{1 \pm \frac{{G A I N}_{E R R O R}}{100}}{{D I V}_{N O M}}] \times [{(V}_{H V} \pm V_{O F F S E T_H V}) - V_{R E F} \times (1 \pm \frac{{R E F}_{A C C}}{100})] + V_{R E F} \times (1 \pm \frac{{R E F}_{A C C}}{100})

基準誤差がないと仮定すると (REF_ACC = 0)、式 2 は式 3 に低減されます：

式 3.

V_{A O U T} = [\frac{1 \pm \frac{{G A I N}_{E R R O R}}{100}}{{D I V}_{N O M}}] \times (V_{H V} - V_{R E F} \pm V_{O F F S E T_H V}) + V_{R E F}

式 3 を変形すると、与えられた V_AOUT に対して式 4 を使って V_HV を計算できます：

式 4.

V_{H V} = [\frac{V_{A O U T} - V_{R E F}}{1 \pm \frac{{G A I N}_{E R R O R}}{100}}] \times {D I V}_{N O M} + V_{R E F} \pm V_{O F F S E T_H V}

与えられた V_REF に対して、理想的な伝達曲線に対する相対誤差率である %ERROR_REL は、式 5 を使って求められます：

式 5.

{% E R R O R}_{R E L} = 100 % \times [\frac{V_{A O U T} - V_{R E F}}{V_{A O U T_I D E A L} - V_{R E F}} - 1]

式 3 および式 1 を使用すると、%ERROR_REL は式 6 のようになります：

式 6.

{% E R R O R}_{R E L} = \pm 100 % \times [(1 + \frac{{| G A I N}_{E R R O R} |}{100}) \times (1 + \frac{{| V}_{O F F S E T_{H V}} |}{V_{H V} - V_{R E F}}) - 1]

6.3.5 出力電圧 (VAOUT) の計算

6.3.5 出力電圧 (V_AOUT) の計算