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電流測量基礎(chǔ)：第 3 部分 – 漏斗放大器

2075112 2022-11-25 | pdf | 478.19KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

編者注：電流檢測是電子系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵功能，但其復(fù)雜性往往被低估。這個由三部分組成的系列的編者注：電流檢測是電子系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵功能，但其復(fù)雜性往往被低估。這個由三部分組成的系列的第 1部分討論了電流檢測電阻器。第 1部分討論了電流檢測電阻器。第 2 部分第 2 部分討論了放大器的設(shè)計(jì)和使用，以將電流檢測電阻器兩端產(chǎn)生的電壓提高到可用水平。在這里，第 3 部分討論了在負(fù)載由較高電壓驅(qū)動的應(yīng)用中使用漏斗放大器來放大電流測量值。討論了放大器的設(shè)計(jì)和使用，以將電流檢測電阻器兩端產(chǎn)生的電壓提高到可用水平。在這里，第 3 部分討論了在負(fù)載由較高電壓驅(qū)動的應(yīng)用中使用漏斗放大器來放大電流測量值。準(zhǔn)確測量電流并不像測量電壓那么容易，而且在嘗試測量流經(jīng)連接到相對較高電源電壓的負(fù)載的電流時更加困難。電流檢測電阻器，也稱為分流電阻器，由于其高測量精度、低溫度系數(shù)和相對較低的成本，是測量電流的首選技術(shù)。由于它們的低阻抗，分流電阻器兩端的小電壓通常必須升壓。此任務(wù)通常由連接在低側(cè)或高側(cè)配置中的電流檢測放大器執(zhí)行。準(zhǔn)確測量電流并不像測量電壓那么容易，而且在嘗試測量流經(jīng)連接到相對較高電源電壓的負(fù)載的電流時更加困難。電流檢測電阻器，也稱為分流電阻器，由于其高測量精度、低溫度系數(shù)和相對較低的成本，是測量電流的首選技術(shù)。由于它們的低阻抗，分流電阻器兩端的小電壓通常必須升壓。此任務(wù)通常由連接在低側(cè)或高側(cè)配置中的電流檢測放大器執(zhí)行。然而，當(dāng)負(fù)載由電壓相對較高的電源驅(qū)動時，例如在工業(yè)控制應(yīng)用中，檢測電阻器可以顯著增大，而不會剝奪負(fù)載過多的驅(qū)動電壓。與流經(jīng)值通常以毫歐或微歐測量的低阻抗分流電阻器的感測電流所產(chǎn)生的電壓相比，這些增加的電阻會產(chǎn)生更大的電流感測電壓。在從電機(jī)控制到電源轉(zhuǎn)換的高功率工業(yè)應(yīng)用中，這些檢測電壓通?？梢愿哌_(dá)幾伏。然而，當(dāng)負(fù)載由電壓相對較高的電源驅(qū)動時，例如在工業(yè)控制應(yīng)用中，檢測電阻器可以顯著增大，而不會剝奪負(fù)載過多的驅(qū)動電壓。與流經(jīng)值通常以毫歐或微歐測量的低阻抗分流電阻器的感測電流所產(chǎn)生的電壓相比，這些增加的電阻會產(chǎn)生更大的電流感測電壓。在從電機(jī)控制到電源轉(zhuǎn)換的高功率工業(yè)應(yīng)用中，這些檢測電壓通常可以高達(dá)幾伏。此類感測電壓在應(yīng)用于模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 之前通常需要衰減和電平轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換器通常由單極 3 伏或 5 伏電源供電。衰減和電平轉(zhuǎn)換信號調(diào)節(jié)鏈有時稱為漏斗信號鏈，因?yàn)闄z測到的電壓信號在通過信號調(diào)節(jié)鏈到達(dá) ADC 時變窄。降低或匯集這些檢測電壓的傳統(tǒng)方法是使用無源衰減，但差分漏斗放大器提供了一種替代方法，可以提高測量精度，同時減少元件數(shù)量。此類感測電壓在應(yīng)用于模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 之前通常需要衰減和電平轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換器通常由單極 3 伏或 5 伏電源供電。衰減和電平轉(zhuǎn)換信號調(diào)節(jié)鏈有時稱為漏斗信號鏈，因?yàn)闄z測到的電壓信號在通過信號調(diào)節(jié)鏈到達(dá) ADC 時變窄。降低或匯集這些檢測電壓的傳統(tǒng)方法是使用無源衰減，但差分漏斗放大器提供了一種替代方法，可以提高測量精度，同時減少元件數(shù)量。漏斗放大器可以執(zhí)行多達(dá)三個信號調(diào)節(jié)任務(wù)：漏斗放大器可以執(zhí)行多達(dá)三個信號調(diào)節(jié)任務(wù)：它將檢測到的電壓衰減到模擬前端 (AFE) 信號鏈末端的 ADC 可接受的水平。它將檢測到的電壓衰減到模擬前端 (AFE) 信號鏈末端的 ADC 可接受的水平。如果需要，它會執(zhí)行電平轉(zhuǎn)換（電平轉(zhuǎn)換），例如在高端傳感設(shè)計(jì)中。如果需要，它會執(zhí)行電平轉(zhuǎn)換（電平轉(zhuǎn)換），例如在高端傳感設(shè)計(jì)中。