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电流测量基础：第 3 部分 – 漏斗放大器

2075112 2022-11-25 | pdf | 478.19KB | 次下载 | 免费

资料介绍

编者注：电流检测是电子系统中的一项关键功能，但其复杂性往往被低估。这个由三部分组成的系列的编者注：电流检测是电子系统中的一项关键功能，但其复杂性往往被低估。这个由三部分组成的系列的第 1部分讨论了电流检测电阻器。第 1部分讨论了电流检测电阻器。第 2 部分第 2 部分讨论了放大器的设计和使用，以将电流检测电阻器两端产生的电压提高到可用水平。在这里，第 3 部分讨论了在负载由较高电压驱动的应用中使用漏斗放大器来放大电流测量值。讨论了放大器的设计和使用，以将电流检测电阻器两端产生的电压提高到可用水平。在这里，第 3 部分讨论了在负载由较高电压驱动的应用中使用漏斗放大器来放大电流测量值。准确测量电流并不像测量电压那么容易，而且在尝试测量流经连接到相对较高电源电压的负载的电流时更加困难。电流检测电阻器，也称为分流电阻器，由于其高测量精度、低温度系数和相对较低的成本，是测量电流的首选技术。由于它们的低阻抗，分流电阻器两端的小电压通常必须升压。此任务通常由连接在低侧或高侧配置中的电流检测放大器执行。准确测量电流并不像测量电压那么容易，而且在尝试测量流经连接到相对较高电源电压的负载的电流时更加困难。电流检测电阻器，也称为分流电阻器，由于其高测量精度、低温度系数和相对较低的成本，是测量电流的首选技术。由于它们的低阻抗，分流电阻器两端的小电压通常必须升压。此任务通常由连接在低侧或高侧配置中的电流检测放大器执行。然而，当负载由电压相对较高的电源驱动时，例如在工业控制应用中，检测电阻器可以显着增大，而不会剥夺负载过多的驱动电压。与流经值通常以毫欧或微欧测量的低阻抗分流电阻器的感测电流所产生的电压相比，这些增加的电阻会产生更大的电流感测电压。在从电机控制到电源转换的高功率工业应用中，这些检测电压通常可以高达几伏。然而，当负载由电压相对较高的电源驱动时，例如在工业控制应用中，检测电阻器可以显着增大，而不会剥夺负载过多的驱动电压。与流经值通常以毫欧或微欧测量的低阻抗分流电阻器的感测电流所产生的电压相比，这些增加的电阻会产生更大的电流感测电压。在从电机控制到电源转换的高功率工业应用中，这些检测电压通常可以高达几伏。此类感测电压在应用于模数转换器 (ADC) 之前通常需要衰减和电平转换，模数转换器通常由单极 3 伏或 5 伏电源供电。衰减和电平转换信号调节链有时称为漏斗信号链，因为检测到的电压信号在通过信号调节链到达 ADC 时变窄。降低或汇集这些检测电压的传统方法是使用无源衰减，但差分漏斗放大器提供了一种替代方法，可以提高测量精度，同时减少元件数量。此类感测电压在应用于模数转换器 (ADC) 之前通常需要衰减和电平转换，模数转换器通常由单极 3 伏或 5 伏电源供电。衰减和电平转换信号调节链有时称为漏斗信号链，因为检测到的电压信号在通过信号调节链到达 ADC 时变窄。降低或汇集这些检测电压的传统方法是使用无源衰减，但差分漏斗放大器提供了一种替代方法，可以提高测量精度，同时减少元件数量。漏斗放大器可以执行多达三个信号调节任务：漏斗放大器可以执行多达三个信号调节任务：它将检测到的电压衰减到模拟前端 (AFE) 信号链末端的 ADC 可接受的水平。它将检测到的电压衰减到模拟前端 (AFE) 信号链末端的 ADC 可接受的水平。如果需要，它会执行电平转换（电平转换），例如在高端传感设计中。如果需要，它会执行电平转换（电平转换），例如在高端传感设计中。