驱动电流（详解电流驱动电流检测电路）
驱动电流(详细说明电流驱动电流检测电路)
这里介绍的基于运算放大器的电流检测电路并不新颖。它已经使用了一段时间，但很少讨论电路本身。在相干应用中，它被非正式地命名为“电流驱动”电路，所以我们现在也这么说。我们先来探究一下它的基本概念，它是一个运算放大器和MOSFET电流源(注意，如果不介意基极电流会引起1%左右的误差，也可以使用双极晶体管)。图1A示出了基本运算放大器电流源电路。垂直翻转它，这样我们就可以检测图1B中的高端电流，并在图1C中重新绘制，以描述我们将如何使用分流电压作为输入电压。图1D是最后一圈。
[图1，该图描述了从基本运算放大器电流源到具有电流输出的高端电流检测放大器的转换]
根本电路图2显示电路的电源电压低于运算放大器的额定电源电压。在电压-电流转换中增加一个负载电阻。请记住，您现在有一个高阻抗输出。如果你想要最简单的计划，这可能就足够了。
根据图2中高端电流检测的基本完整电路，需要考虑的细节有:
运算放大器必须是轨到轨输入，或者具有共模电压范围，包括正电源轨。零漂移运算放大器可以实现最小失调。但是，请记住，即使应用零漂移轨到轨运算放大器，在较高的共模范围内运行通常也不利于实现最低失调。
由于正电压的摆动，MOSFET漏极的输出节点受到限制，其幅度小于分流电源轨或共模电压。增益缓冲器可以降低该节点的电压摆幅要求。
当电路在死区短路时，它不具有低端检测或电流检测所需的零伏共模电压。在图2的电路中，最大共模电压等于运算放大器的最大额定电源电压。
该电路是单向的，只能测量一个方向的电流。
精度是RIN和RGAIN公差的直接函数。非常高的增益精度是可能的。
共模抑制比(CMRR)通常由放大器的共模抑制决定。MOSFET对CMRR也有影响。泄漏或其他劣质金属氧化物半导体场效应晶体管可以降低CMRR。
[图1，该图描述了从基本运算放大器电流源到具有电流输出的高端电流检测放大器的转换]
性能优化完全缓冲的输出总是比图2的高阻抗输出聪明得多，在缓冲器中提供2的轻微增益可以降低第一级和MOSFET的动态范围要求。
在图3中，我们还增加了一个支持双向电流检测的电路。这里，电流源电路(还记得图1A吗？)与U1同相输入端的输入电阻(RIN 2)一起施加，相当于RIN(本例中为RIN 1)。然后，该电阻产生一个压降来抵消输出，以适应必要的双向输出摆幅。从REF引脚到所有电路输出的增益基于RGAIN/ROS的关系，因此REF输入可以配置为提供单位增益，而与RGAIN/RIN设置的增益无关(只要RIN 1和RIN 2的值相同)，从而类似于传统的差分放大器参考输入:
vrefuot = VREF *(RGAIN/ROS)* ABUFFER
(其中ABUFFER是缓冲器增益)
请注意，在所有后续电路中，双向电路是可选的，单向电路可以省略。
【图3，这个版本增加了缓冲输出和双向检测的能力。它提供参考输入，即使RIN 1和RIN 2的值是正确的。
在高共模电压下应用通过足够额定电压的浮动电路和MOSFET，电流驱动电路几乎可以在任何共模电压下应用，高达几百伏的电路工作电压已经成为非常普遍和热门的应用。电路能达到的额定电压由所用MOSFET的额定电压决定。
浮动电路包括在放大器两端生长齐纳二极管Z1，并为其提供接地的偏置电流源。齐纳偏置电压可以像电阻一样简单，但本文作者喜欢电流镜技术，因为它提高了电路承受负载电压变化的能力。通过这样做，我们创建了运算放大器的电源“窗口”，其中负载电压浮动。
另一个二极管D1已经出现在高压版本。该二极管是必要的，因为接地短路最初会将非反相输入拉至足够负(与放大器的负电源轨相比)，这会破坏放大器。二极管限制这种情况，以屏蔽放大器。
[图4。高压电路“浮动”运算放大器，负载电压轨上有齐纳电源]
该电路其它鲜为人知的运用我不确定是否有人应用电流检测MOSFET。在几年前的一些实验室讨论中，我确信一旦校准，MOSFET电流检测非常精确和线性，但它们的温度系数约为400 ppm。然而，最佳电路配置迫使检测电极工作在与MOSFET的源极电压相同的电压下，同时输出部分电流。图5示出了如何应用电流驱动电路。
上一篇：flash技术（Flash终于走到生命的尽头）