基于精密超低功耗放大器的电源电压的高端电流检测方法.doc
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1、基于精密超低功耗放大器的电源电压的高端电流检测方法简介微放大器电流的精密高端测量需要一个小值检测电阻和一个低失调电压,超低功耗放大器。 提供280A的电源电流,以在100A至250mA的宽动态范围内检测电流。 这最大限度地减少了分流电阻上的功率损耗,并使负载的可用功率最大化。 LTC2063的轨到轨输入允许该电路在非常小的负载电流下工作,输入共模几乎处于轨道上。 LTC2063的集成EMI滤波器可在噪声条件下保护其免受RF干扰。对于给定的检测电流,该电路的电压输出是:零点电流检测解决方案的关键指标是零点,或在没有检测电流时产生的输出的等效误差电流。 零点通常由放大器的输入失调电压除以RSENS
2、E决定。 LTC2063的低输入失调电压(典型值为1V,最大值为5V,典型值为1-3pA的典型输入偏置和失调电流)允许零点输入参考误差电流仅为10A(1V/0.1),典型值为50A (5V/0.1)最大。 如图2所示,这个低误差允许检测电路将其线性度保持在指定范围内的最低电流(100A),而不会由于分辨率的损失而出现平台。输出电流到输出电压的曲线在整个 整个电流感应范围。零点误差的另一个来源是输出PMOS的零栅极电压漏极电流(IDSS),即PMOS名义上关断(| VGS | = 0)时非零VDS的寄生电流。 具有高IDSS泄漏的MOSFET将产生不具有ISENSE的非零正VOUT。英飞凌的BS
3、P322P在此设计中使用的晶体管的上限IDSS为1A,在| VDS | = 100V。 作为BSP322P典型IDSS的一个很好的估算,在室温下,VDS = -7.6V时,IDSS仅为0.2nA,误差输出仅为1V,或等效的100nA输入电流误差,测量0A输入电流时。建筑LT1389-4.096参考以及由M2,R2和D1组成的自举电路建立了一个非常低功耗的隔离式3V电压轨(4.096V + M2的VTH,典型值为-1V),可以保护LTC2063免受绝对最大电源 电压为5.5V。 尽管串联电阻可以满足建立偏置电流的需要,但使用晶体管M2可以提供更高的整体电源电压,同时在电源电压的高端限制电流消耗仅
4、为280A。精确度LTC2063的输入失调电压会产生10A的固定输入参考电流误差。 在250mA满量程输入中,失调仅导致0.004的误差。在低端,100A中10A的误差为10。 由于偏移是恒定的,所以可以校准。 图3显示,LTC2063,不匹配的寄生热电偶和任何寄生串联输入电阻的总偏移量仅为2V。图3中所示的增益100.05V / V比由RDRIVE和RIN建立时的实际值或4.978k / 50.4 = 98.77V / V给出的预期增益大1.28。 这个误差可能是由于RDRIVE和RIN的温度系数不同造成的。这个电路输出的不确定性的主要来源是噪声,所以用大的并联电容滤波对于降低噪声带宽以及总
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