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电流测量基础：第 2 部分 – 电流检测放大器

2512952 2022-11-25 | pdf | 172.14KB | 次下载 | 免费

资料介绍

编者注：这个由三部分组成的系列文章的编者注：这个由三部分组成的系列文章的第 1部分讨论了电流检测电阻器的细微差别。第 1部分讨论了电流检测电阻器的细微差别。此处的第 2 部分讨论了放大器的设计和使用，以将放大器两端产生的电压提升至可用水平。此处的第 2 部分讨论了放大器的设计和使用，以将放大器两端产生的电压提升至可用水平。第 3 部分第 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。电流检测电阻器，也称为分流器，是测量电流的首选技术。为了不对电流产生不利影响，它们的值很小，可以在它们两端产生成比例的小电压。因此，设计人员必须使用放大此小电压的电路，以通过模数转换器 (ADC) 进行上游转换。电流检测电阻器，也称为分流器，是测量电流的首选技术。为了不对电流产生不利影响，它们的值很小，可以在它们两端产生成比例的小电压。因此，设计人员必须使用放大此小电压的电路，以通过模数转换器 (ADC) 进行上游转换。分流电阻两端的小电压通常必须从几十或几百毫伏升高到十分之一伏或几伏。这项任务通常由运算放大器 (op amp) 或电流检测放大器执行。电流检测放大器是一种专用运算放大器，在器件中加入了激光微调精密电阻网络以设置其增益。通常，放大器电压增益大约为 20 到 60，有时甚至更大。分流电阻两端的小电压通常必须从几十或几百毫伏升高到十分之一伏或几伏。这项任务通常由运算放大器 (op amp) 或电流检测放大器执行。电流检测放大器是一种专用运算放大器，在器件中加入了激光微调精密电阻网络以设置其增益。通常，放大器电压增益大约为 20 到 60，有时甚至更大。电流检测放大器可能会或可能不会在同一封装中包含分流电阻器。对于高功率应用，外部分流电阻器是首选，因为功率耗散会导致发热。电流检测放大器可能会或可能不会在同一封装中包含分流电阻器。对于高功率应用，外部分流电阻器是首选，因为功率耗散会导致发热。用于监控电流的最常见信号链配置包括分流电阻器、模拟前端 (AFE)、模数转换器和系统控制器（图 1）。运算放大器或专用电流检测放大器等 AFE 将分流电阻器上产生的小差分电压转换为 ADC 可用的电压。用于监控电流的最常见信号链配置包括分流电阻器、模拟前端 (AFE)、模数转换器和系统控制器（图 1）。运算放大器或专用电流检测放大器等 AFE 将分流电阻器上产生的小差分电压转换为 ADC 可用的电压。图 1：测量电流的最简单方法是使用分流电阻器（最左侧），在该电阻器上产生的电压与流过它的电流成正比。AFE 放大分流电阻器上的低电压，以便使用 ADC 的整个测量范围。（图片来源：图 1：测量电流的最简单方法是使用分流电阻器（最左侧），在该电阻器上产生的电压与流过它的电流成正比。AFE 放大分流电阻器上的低电压，以便使用 ADC 的整个测量范围。（图片来源：