通过利用差动放大器与电流检测放大器执行高边电流检测功能
电机控制解决方案-伺服控制
Visit/zh应用简介针对电机控制解决方案，ADI 公司提供了门类齐全的产品组合，其中包括了模数/数模转换器、放大器、嵌入式处理器、i Coupler ®数字隔离器和电源管理器件；这些高性能的器件和增加系统集成度有助于实现更新型的拓扑结构设计，为客户实现系统的差异化设计带来价值，比如，更快主频的处理器可以运行更加复杂的算法，高性能的ADC 可以支持更高性能的电流环控制等等。
伺服驱动系统的性能同用户最终所构建的运动控制系统的性能和所能提供的精度密切相关，多数情况下，最终的用途可以是一个高精度数控机床系统、运动控制系统或机器人系统，这些系统要求能够精确控制位置及电机的扭矩；ADI 公司能够提供涵盖信号链中所有重要器件的完整解决方案。
系统设计考虑和主要挑战X 伺服控制中，高精度电流和电压检测可提高速度和扭矩控制性能。
要求达到至少12位精度，具备多通道以及同步采样功能的ADC 。
ADI 公司可提供完整系列产品。
X 使用电阻进行电流采样的伺服系统中，采样信号质量对电流控制性能的影响至关重要，ADI 公司提供基于Σ-Δ调制器的业界最佳性能解决方案。
X 位置检测性能是伺服控制的关键，常常使用光学编码器和旋转变压器作为位置传感器。
伺服控制技术从模拟向数字的转换推动了现代伺服系统的发展，也满足了对于电机控制的性能和效率的高要求。
X 从优先考虑安全和保护的角度，信号采样和功率器件驱动应采用隔离技术。
ADI 公司的i Coupler 数字隔离器产品可满足高压安全隔离要求。
X IGBT 功率器件驱动保护电路的性能决定了产品的可靠性和安全性，ADI 公司的功率器件驱动芯片集成有丰富的保护功能，使设计更为简单可靠。
X 使用DSP 等高性能处理器可实现高性能的矢量控制和无传感器控制。
X 使用集成的功率因素矫正(PFC )控制器，可以更容易地实现减小伺服系统功率输入端电流畸变的效果。
X 在工业应用的设计中，长生命周期和高可靠性的IC 产品是工程师的首选。
恒流LED驱动实施方案设计实施方案方法剖析
恒流LED驱动方案设计方法剖析文章发表于：2008-02-18 12:13为了优化性能，高亮LED需用电流源而非电压源来驱动.本文我们将了解一种恒流LED驱动方案，它可以用于驱动一条串联地LED串.为了驱动LED串，我们采用改进后地降压-增压转换器电源拓扑，将LED串置于DC-DC转换器输出端和输入电压源之间.运用这种连接方式，可以为LED串提供低于或高于输入地驱动电压. b5E2R。
虽然LED串两端地电压存在降压-增压转换器提供地直流增益，但其输入电流是非脉动方式，这不同于典型地降压-增压转换器地脉动输入电流，非脉动电流有效降低了EMI.本文所讨论地PWM控制器采用平均电流控制模式. p1Ean。
图1所示LED驱动器有如下直流特性：(1)由于，此处D为占空比(2)在平均电流控制模式下，输入电流由输入电压返回环路地检流电阻检测(图2).该电压送入电流误差放大器(CEA)地反相输入端.放大器地同相输入端连至电流控制电压.误差信号经过放大器放大后，驱动PWM比较器地输入端，与开关频率地斜坡信号进行比较.电流环路地增益带宽特性可通过CEA附近地补偿网络进行优化. DXDiT。
电流环路补偿设计业内已经有多种集成驱动方案，为了帮助用户选择方案，我们对MAX16818集成控制系统进行了检验.这个平均电流模式控制器利用跨导放大器(transconductance amplifier)放大电流误差信号.检流电阻两端地电压由内部放大器放大34.5倍，电流误差放大器地跨导是550 uS，锯齿波信号峰值为2V.该电路中，输入电流在返回通路上由电阻Rs检测(图3). RTCrp。
图1：高亮LED驱动器地简化框图.图2：采用平均电流控制模式(内部环路)地高亮LED驱动.图3：利用MAX16818(内部电流环路)构建地高亮LED驱动器.电流检测电阻值由平均电流极限设置，LED支路地最大电压为：此处n是LED地数目，Vfm(I f)是LED在满负荷电流I f下地最大压降.最大输入功率为Pmax = VLED(max) ×I f VLED(max) ×I f，效率为η.因而，最大输入电流为：5PCzV。
AD629_±270V共模高端双向电流检测
注意，AD7170的电源电压由四通道隔离器ADuM5402的隔 离电源输出(+5.0 VISO)提供。
AD7170的基准电压由ADR435精密XFET®基准电压源提供。 ADR435的初始精度为±0.12%（A级），典型温度系数为 2 ppm/°C。ADR435具有7.0 V至18.0 V的宽工作范围，采用 +15.0 V供电轨作为电源。
Noise Free Code Resolution =
log 2
100mV 15µV
= log2 (6666) = 12.7 bits
AD8622的输出噪声仅为0.2 μV p-p，与AD629相比可忽略不 计。AD8475的输出噪声为2.5 μV p-p，当满量程信号电平为 4 V p-p时同样可忽略不计。
15V
RSHUNT VSOURCE
0V TO
+
+
100mV
VSHUNT
AD629
REF−
1kΩ
−
REF+ −−15VFra bibliotek10kΩ
15V
− 1/2
1kΩ
AD8622
+
0V TO −1V
VSHUNT = 0V TO 100mV
LOAD
NOTE: SIGNAL VOLTAGES SHOWN FOR POSITIVE SOURCE
精密、低噪声、CMOS、双通道轨到轨 输出运算放大器
AD8475 精密、可选增益、全差分漏斗放大器
ADuM5402 集成DC/DC转换器的四通道隔离器
ADR435 5 V、低噪声、高精度XFET基准电压源
AD7170 12位低功耗Σ-Δ型ADC
具有270 V共模抑制性能的双向隔离式高端电流检测模块
测控电路课后习题答案(全)
V– LF347
+5V uo
CD4066
V+
R2
ui
R1
图 X2-1
2-4 什么是 CAZ 运算放大器�它与自动调零放大电路的主要区别是什么�何种场合下采用 较为合适� CAZ 运算放大器是轮换自动校零集成运算放大器的简称�它通过模拟开关的切换�使
内部两个性能一致的运算放大器交替地工作在信号放大和自动校零两种不同的状态。它与 自动调零放大电路的主要区别是由于两个放大器轮换工作�因此始终保持有一个运算放大 器对输入信号进行放大并输出�输出稳定无波动�性能优于由通用集成运算放大器组成的 自动调零放大电路�但是电路成本较高�且对共模电压无抑制作用。应用于传感器输出信 号极为微弱�输出要求稳定、漂移极低�对共模电压抑制要求不高的场合。
为了保证产品质量�除了对生产过程的检测与控制外�还必须对产品进行 检测。这一方面是为了把好产品质量关�另一方面也是为了检测机器与生产过 程的模型是否准确�是否在按正确的模型对机器与生产过程进行控制�进一步 完善对生产过程的控制。
生产效率一方面与机器的运行速度有关�另一方面取决于机器或生产系统的 自动化程度。为了使机器能在高速下可靠运行�必须要求机器本身的质量高� 其控制系统性能优异。要做到这两点�还是离不开测量与控制。
电桥�传感器的输出已是电量�电压或电流�。根据被测量的不同�可进行相应
的量程切换。传感器的输出一般较小�常需要放大。图中所示各个组成部分不 一定都需要。例如�对于输出非调制信号的传感器�就无需用振荡器向它供电� 也不用解调器。在采用信号调制的场合�信号调制与解调用同一振荡器输出的 信号作载波信号或参考信号。利用信号分离电路�常为滤波器��将信号与噪声 分离�将不同成分的信号分离�取出所需信号。有的被测参数比较复杂�或者 为了控制目的�还需要进行运算。对于典型的模拟式电路�无需模数转换电路 和计算机�而直接通过显示执行机构输出�因此图中将模数转换电路和计算机 画在虚线框内。越来越多的模拟信号测量电路输出数字信号�这时需要模数转 换电路。在需要较复杂的数字和逻辑运算、或较大量的信息存储情况下�采用 计算机。
三相四线漏电保护器工作原理
三相四线漏电保护器工作原理
三相四线漏电保护器是一种用于检测和保护电路中人身安全的装置。
它通常由电流互感器、差动放大器、判异电路和断路器组成。
工作原理是通过三个电流互感器分别检测三相电流的大小，然后将这三个电流信号输入差动放大器。
差动放大器将三个电流信号进行比较，并进行差动放大运算。
通过差动放大器的输出信号，判断三个电流信号是否平衡。
如果三个电流信号不平衡，说明电路中存在漏电。
差动放大器会产生漏电信号，并将其输入到判异电路。
判异电路会对漏电信号进行处理，并通过控制断路器触发断路动作，以切断电路中的电源。
在正常情况下，三个电流信号是相等且平衡的，即没有漏电。
此时差动放大器的输出信号为零，断路器保持处于闭合状态，电路正常工作。
但如果有部分电流通过其他路径流向地面，就会导致电流不平衡，进而触发差动放大器产生漏电信号，切断电路以防止触电事故的发生。
综上所述，三相四线漏电保护器通过检测电路中的电流信号是否平衡，及时切断电路以保护人身安全。
电流检测电路
电流检测电路引言电流检测电路是电子设备中常见的一种电路，用于测量电路中的电流大小。
电流作为一种基本的电学量，对于许多电子设备的工作和保护至关重要。
因此，电流检测电路的设计和实现非常重要。
本文将介绍电流检测电路的基本原理、常见的电流检测方法以及一些电流检测电路的实例。
电流检测基本原理电流检测电路的基本原理是利用电流通过导体时产生的电压降来进行电流的测量。
根据欧姆定律，电流通过一个电阻时会在电阻两端产生电压降，而这个电压降正比于电流大小。
因此，通过测量电压降的大小，我们可以间接地得知电流的大小。
电流检测方法电压放大器检测法电压放大器检测法是一种常见的电流检测方法。
它基于电流通过电阻产生的电压降，通过放大这个电压信号来得到较大的电压输出。
常见的电流放大器电路包括差动放大器、仪表放大器等。
零漂补偿法由于电阻的温度、工艺等因素可能导致电阻值产生变化和偏差，进而影响电流检测的准确性。
为了解决这个问题，可以采用零漂补偿法。
零漂补偿法利用运算放大器的反馈功能，将电流检测电路的误差信号与补偿信号相抵消，实现零漂的补偿。
开环检测法开环检测法是一种简单直接的电流检测方法。
它通过在电路中引入感知电阻，然后测量该电阻上的电压降，进而获得电流的大小。
这种方法不需要放大器或者反馈电路，简化了电路的复杂度。
电流检测电路实例可调增益电流检测电路这是一种可调增益的电流检测电路。
它通过调节电阻的大小，可以实现对电流的不同范围的检测。
同时，它还具有高输入阻抗和低漂移的特点，能够提高电流检测的精度和稳定性。
电路中的运算放大器实现了电压放大器的作用，从而得到较大的输出电压。
通过调节电阻R1和R2的比例，可以实现对电流范围的调节。
同时，电路中的反馈电阻也可以用于进行零漂的补偿。
开环电流检测电路这是一种简单的开环电流检测电路。
它由一个感知电阻和一个测量电压的电压表组成。
运算放大器高边电流采样
运算放大器高边电流采样通常采用差分放大器进行电流检测。
这种放大器具有高共模抑制比和低噪声特性，能够精确地测量电流，并具有轨至轨的输入范围。
在具体实现中，可以将高端电流检测和低端电流检测相结合，以实现对整个电流范
围的精确测量。
例如，可以采用一个高端运算放大器（如LM258或LM358）来检测高端电流，同时采用一个低端运算放大器（如TL082）来检测低端电流。
在采样电阻的选择上，应考虑其阻值和功率容量。
例如，如果采用2欧姆的采样电阻，当电流为6安培时，采样电阻上的电压降为0.12伏。
此时，可以采用一个低噪声、低失调的运算放大器（如TI的INA系列）来放大这个电压信号，并将其输出到
后续处理电路中。
需要注意的是，在选择运算放大器的电源电压时，应保证其输入电压范围能够覆盖采样电阻上的电压信号。
同时，还应考虑运算放大器的输入失调电压和增益带宽积等因素，以确保其能够准确地放大和传输采样信号。
总之，运算放大器高边电流采样需要结合具体的电流范围、精度要求和系统需求等因素进行综合考虑和设计。
电流检测放大器原理
电流检测放大器原理
电流检测放大器是一种电子设备，用于测量和放大电路中的电流信号。
电流检测放大器的原理基于欧姆定律和放大器的放大功能。
在一个电路中，电流通过导体中的电子流动。
通过将一个电流检测电阻连接到电路中，我们可以利用欧姆定律来测量通过电阻的电压。
电流检测放大器通过将该电压信号放大来实现对电流的测量。
电流检测放大器通常将电流检测电阻连接到一个差动放大器中。
差动放大器是一种放大器，可以将输入信号的差异放大为输出信号。
电流检测电阻连接到差动放大器的输入端，将通过电流检测电阻的电压信号作为输入信号。
差动放大器的输出信号经过放大后，可以连接到显示器、记录仪或其他测量设备中。
这样，我们就可以通过测量输出信号来得到电路中的电流值。
为了准确测量电流，电流检测电阻的阻值需要根据电流范围进行选择。
通常，我们可以使用可变电阻来调整电流检测电阻的阻值，以适应不同的测量需求。
总的来说，电流检测放大器通过将电流检测电阻连接到差动放大器中，并利用放大器的放大功能来实现对电流信号的测量和放大。
这种原理使得电流检测放大器成为实现精确电流测量的重要工具。
高边和低边电流检测技术分析
当代电子系统中的电源管理可以通过高效的电源分配优化系统效率。
电流检测是电源管理的关键技术之一，它不仅有助于保持理想的电压等级，而且能通过提供伺服调整保持电子系统处于正常状态，同时还能防止发生电路故障和电池过度放电。
电流的检测有两种基本的方案。
一种是测量电流流过的导体周围的磁场，另一种是在电流路径中插入一个小电阻，然后测量电阻上的压降。
第一种方法不会引起干扰或引入插损，但成本相对比较昂贵，而且容易产生非线性效应和温度系数误差。
因此磁场检测方法通常局限于能够承受与无插损相关的较高成本的应用。
本文主要讨论半导体行业中已经得到应用的电阻检测技术，它能为各种应用提供精确且高性价比的直流电流测量结果。
本文还介绍了高边和低边检测原理，并通过实际例子帮助设计师选择适合自己应用的最佳方法。
电阻检测在电流路径中以串联的方式插入一个低阻值的检测电阻会形成一个小的电压降，该压降可被放大从而被当作一个正比于电流的信号。
然而，根据具体应用环境和检测电阻的位置，这种技术将对检测放大器造成不同的挑战。
比如将检测电阻放在负载和电路地之间，那么该电阻上形成的压降可以用简单的运放进行放大(见图1B)。
这种方法被称为低边电流检测，与之相对应的方法为高边检测，即检测电阻放在电源和负载之间(见图1A)。
图1：上面简化的框图描述了一种基本的高边检测电路(图1A)和一种基本的低边检测电路(图1B)。
检测电阻值应尽可能低，以保持功耗可控，但也要足够大，以便产生能被检测放大器检测到并在目标精度内的电压。
值得注意的是，在检测电阻上得到的这种差分检测信号寄生在一个共模电压上，这个共模电压对低边检测方法来说接近地电平(0V)，但对高边检测方法来说就接近电源电压。
这样，测量放大器的输入共模电压范围对低边方案来说应包含地，对高边方案来说应包含电源电压。
由于低边检测时的共模电压接近地电平，因此电流检测电压可以用一个低成本、低电压的运放进行放大。
低边电流检测简单且成本低，但许多应用不能容忍由于检测电阻引入的地线干扰。
电池内阻测试仪
电池内阻测试仪制作说明一、原理电池内阻测试仪最基本的工作原理是采用四线法进行电池内阻的测量。
如图1所示，电池内阻测试仪（以下简称BK ）总共有4根出线，一对Bat 蓝线是对电流采样的功率线路，一对sense 红线是对电压采样的信号线路，分开采样的优点是，红线电流约为0，电压采样准确，基本可以忽略BK 出线存在阻抗对测试结果产生影响的可能性。
图1 四线法基本原理图内阻的测量思想是：通过BK 分别测得电池空载和带载（BK 对其进行放电）时的电压，求得电压差，再除以带载时的电流值即可求出电池存在的内阻R ，即： V V R I -=空荷荷二、实现图2 电源接口BK 出线为4条,两两一对，如图2所示，左侧相当于图1的sense 线，用作控制系统供电和电压检测；右侧相当于Bat线，用作大电流回路进行电流采样。
图3 设计主电路图功率部分：图3为实际设计中的主电路结构，采用功率三极管作为主电路的功率耗散器件，BK进行电池放电时热量几乎都在Q1上耗散，设计中采用MJD31C达林顿管，额定3A。
R25用来进行电流检测，本设计中采用0.1%精度低温漂精密电阻。
驱动三极管采用的是通用运算放大器，由于dsp输出驱动信号并非直流，而是PWM，所以运算放大器还有进行二阶滤波的作用，上图的截止频率为10Hz，采用通用运算放大器LM2904实现。
由于本设计不设置另外供电电源，因此LM2904是由电池滤波后直接供电使用的。
图4 光耦隔离电路处于安全角度考虑，dsp输出的PWM信号没有直接送至LM2904进行使用，而是首先进行了光耦隔离，保证控制电路和dsp不受主电路故障的影响。
TLP521和PC817等光耦不满足截止频率和上升下降时间要求，因此采用快速性高的TLP109实现20k频率PWM传送。
图5 线性电源电路图图5 为线性电源，为光耦二次侧进行供电用，采用1117实现。
图6 电流采样的调理电路控制部分：电流采样部分：因为采样电阻(图3)没有放置在地和三极管的原因是防止由于在放电时，采样电阻的压降抬升三极管的发射极导致电流不稳。
高共模电流检测运放原理
高共模电流检测运放原理
1.引言
首先，该运放电路需要能够提供足够大的增益，以便能够检测非常小的共模电流。
为了解决这个问题，可以采用高增益差动放大器作为前置放大器。
这可以通过使用带有高输入阻抗和低噪声的运放器来实现。
其次，为了在共模电流较大的情况下保持放大器的线性度，可以采用恒流源作为差动放大器的静态偏置电流源。
这可以保证差动放大器的输出电压不会受到共模电流的影响。
最后，为了进行共模电流检测，需要将测试电阻放置在需要检测的电路中，并将其连接到差动放大器的输入端。
通过测量差动放大器输出与输入电压之间的差值，可以得到共模电流的大小。
3.高共模电流检测运放的应用
（1）电源管理：在电源管理电路中，需要检测电源电流是否处于安全范围内，以避免过载或短路。
通过使用高共模电流检测运放，可以实时监测电流并做出相应的保护措施。
（2）故障检测：在电路中，如果存在高共模电流，可能意味着有部件故障或设计缺陷。
通过使用高共模电流检测运放，可以及时检测到这些问题并进行故障诊断和修复。
（3）工业控制系统：在工业控制系统中，高共模电流检测运放可以用于监测和控制电机或传感器的电流，以实现精确的控制和保护。
4.结论
高共模电流检测运放是一种用于检测电路中共模电流的运放电路。
该运放电路利用差动放大器的共模抑制能力，通过比较输入和反馈端的电压来检测共模电流。
通过采用高增益差动放大器、恒流源和测试电阻等设计手段，可以实现高精度的共模电流检测。
该技术广泛应用于电源管理、故障检测和工业控制系统等领域，为电路的安全运行和故障排查提供了重要参考。
高精度的电流检测技术对比分析(差动放大器与电流检测放大器)
在电机控制、电磁阀控制以及电源管理（如DC/DC转换器与电池监控）等诸多应用中，高精度的高端电流检测都是必需的。
在这种应用中，对高压侧电流而非回路电流进行监控，可以提高诊断能力，如确定对地短路电流以及连续监控回流二级管电流，避免使用取样电阻，保持接地的完整性。
图1、图2和图3分别给出电磁阀控制及电机控制的典型高压侧电流取样配置。
在上述所有配置中，监控负载电流的取样电阻上的PWM共模电压在从地到电源的范围内摆动。
利用从电源级到FET的控制信号可以确定这个PWM输入信号的周期、频率和上升/下降时间。
因此，监控取样电阻上电压的差分测量电路应具有极高共模电压抑制与高压处理能力，以及高增益、高精度和低失调——其目的是为了反映真实的负载电流值。
在使用单一控制FET的电磁阀控制中(见图1)，电流始终沿同一方向流动，因此单向电流检测器就足够了。
在电机控制配置中(见图2与图3)，电机相位进行分流意味着取样电阻中的电流沿着两个方向流动，因此，需要双向电流检测器。
开关电源设计学习园地图1 典型电磁阀控制中的高压侧分流许多半导体供应商都为高压侧电流检测提供了多种方案。
研究这类应用的设计工程师发现，这些方案都可以遵循两个截然不同的高压结构来进行分类：电流检测放大器和差动放大器。
图2 典型H桥电机控制中的高压侧分流开关电源设计学习园地图3 典型三相电机控制中的高压侧分流接下来，我们将会详细介绍这两种架构的重要差异，以帮助高压侧电流检测设计工程师选择最适合应用的器件。
我们将比较两个高压器件：双向差动放大器AD8206和双向电流检测放大器AD8210。
这两个器件具有相同的引脚，都具备高端电流取样监控功能，但其性能指标与架构却不同。
那么，如何选择合适的器件呢？图4 AD8206内部结构示意图它们如何工作AD8206(见图4)是一款集成的高压差动放大器,通过内置输入电阻网络能够将输入电压削弱至1/16.7，可承受高达65V 的共模电压，以使共模电压保持在放大器A1的输入电压范围内。
奠拟乘法器提高高边电流检测的测量精度
高 边 电流 检测也有 一个缺 点：电流
携 仪 器 中 实现 电池 充 、放 电电 流 的测 电流测量 方法 。高边检 测是在 电源 （ 如 检测 放大 器必 需支 持高 共模 电压输 入 ， 量。 本文讨论 将ＡＤＣ的基准 电压ｈ ￣ 模 电池 ）和负载之 间放一个 检流 电阻 ；低 幅度取 决于具体 的 电压 源。高边 检测主 ｏ＝ Ｊ 拟乘 法器的一 个输入端 ，以提高 电流测 边检 测是在接地 回路上 串联一个检流 电 要用于 电流检测放 大器 ，而低边 检测可 量精 度的方法 。 阻 ，这种方法 与高边 检测相 比有 ２ 个缺 采用简单 的运算放 大器 ，只要这 个放大
３ ８ 。 法器的输 入范 围是 ０ Ｖ， ．Ｖ） 乘 ～１ 可 了提 高系统精 度的解决 方案 ，从 中可以
以把 ３ ８ ．Ｖ基准 电压通过 Ｒ１ Ｒ２ ／ 分压 实 看出利用 模拟乘法 器和 检流放大 器可以
现 。 假 设 Ｒ２ ｋ ｏ ，Ｒｌ ２ ８ （ ， 则 消除误差 源之一 （ 准电压误差 ） Ｖ ＝ｌ － ．ｋ ｊ 基 。
这里 的模拟乘法器不仅 仅提供功 率 ＶＲＦ×Ｒ２ （ ＋Ｒ２ ／ Ｅ ＬＡ 的 凸起部分 。这样 ， Ｅ ／ Ｒｌ ） ＶＲＦ ｏ Ｄ× Ｉ ＡＤＣ的测量值会 因
测 量 ，还可提供 其他用途 。如果 其外部 ＲｓＮＥ×２ Ｅｓ ５×Ｒ２ ＲＩ Ｒ２ ／（ ＋ ）
输 入没有连 接到负载 电压 ，也可 以把 它
图 ２利用 检流放 大器 （ ＭＡＸ ２ ） 带外部 基准 的 Ａ Ｃ测量 电池充 电电流 ４１ 和 １ Ｄ
＿ 今・１ 电２０ 日 ０月 子０ ８ 年
乘法 器 ，而模拟 乘法器的 另一个输 入为 Ｉ 与 ＡＤＣ输入 ／满量程范 围的 比值 ， 所 示 Ｖ 随温 度的变化 曲线有 关。图 ４ 。
MT-068_cn
图6：AD8210高压(65V)双向分流监控器
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AD8210主要包括两个模块：一个差分放大器和一个仪表放大器。流经外部分流电阻的负 载电流在AD8210的输入端产生电压。输入端通过R1和R2连接到差分放大器(A1)。放大器 A1利用Q1和Q2调整流经R1和R2的电流，使其自身输入端上的电压为零。当AD8210的输 入信号为0 V时，R1和R2中的电流相等。当该差分信号非零时，一个电阻中的电流增大， 另一个电阻中的电流则减小。电流差与输入信号的大小和极性成比例。 R3和R4将流经Q1和Q2的差分电流转换为差分电压。A2配置为仪表放大器，用于将该差分 电压转换为单端输出电压。增益通过精密调整的薄膜电阻在内部设置为20 V/V。 使用VREF1和VREF2引脚可以轻松调整输出基准电压。在典型配置中，VREF1连接到VCC，而 VREF2连接到GND。这种情况下，当输入信号为0 V时，输出以VCC/2为中心。
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图2：AMP03精密差动放大器
简单的放大器还有一点值得关注，可以在AD629差动放大器中看到，这款放大器针对高共 模输入电压进行了优化，典型的电流检测应用如下图3所示。AD629是一款单位增益差分 转单端放大器，可以处理±270 V的共模电压，电源电压为±15 V，小信号带宽为500 kHz。
MT-068 指南
差动放大器和电流检测放大器
基本减法器或差动放大器 简单的减法器或差动放大器可由四个电阻和一个运算放大器组成，如下图1所示。必须注 意，这不是一个仪表放大器(见指南MT-061)，但常用于只需简单的差分至单端转换的应用 中，如电流检测。
R1 V1 _ VOUT 1+ + R1' V2 R2' REF Where Kr = Total Fractional Mismatch of R1/ R2 TO R1'/R2' CMR = 20 log10 R2 R1 R2
运算放大器高边电流采样
运算放大器高边电流采样运算放大器（Operational Amplifier，简称OpAmp）是一种集成电路，用于放大和处理电压信号。
它在各种电子设备中应用广泛，包括测量仪表、通信设备、音频放大器、滤波器、模拟计算机等。
在OpAmp中，高边电流采样是一项重要的特性，它可以用于电流放大和电流检测。
OpAmp的高边电流采样是指将信号输入到非反馈放大器的非反馈端口（非反馈输入）来放大和检测电流信号。
与传统的电压放大器相比，高边电流采样可以提供更高的增益和更低的输出阻抗，从而更好地适应电流信号的放大和检测需求。
要正确使用高边电流采样功能，需要注意以下几个方面的内容：1. 选择合适的高边电流采样放大器：在市场上有很多不同类型的OpAmp可以实现高边电流采样功能，包括高共模抑制比（CMRR）、高增益带宽积（GBW）、低偏移电流和低噪声等特性。
根据具体的应用需求选择合适的高边电流采样放大器非常重要。
2. 输入和输出端口连接方式：在OpAmp的高边电流采样中，输入和输出端口的连接方式会直接影响放大和检测的结果。
输入端口通常连接到被放大的电流信号源上，而输出端口则连接到负载上。
为了减小信号失真和电流泄漏的影响，应尽量选择低阻抗的连接方式，例如使用差分输入和差分输出。
3. 电源和供电方式设计：高边电流采样需要提供稳定的电源和适当的供电方式。
合理设计和布局电源线路，降低电源噪声对信号放大和检测的干扰，是保证高边电流采样性能的重要环节。
4. 偏置电流校正：在高边电流采样中，偏置电流（Bias Current）是一个常见的问题。
偏置电流会导致输出偏离理想范围，并引入误差。
为了减小偏置电流对放大和检测的影响，可以采用一些校正电路和技术，例如串联电阻校正、负反馈校正等。
5. 温度效应补偿：温度变化对高边电流采样性能也会产生影响。
温度变化会导致器件内部参数的变化，从而导致输出的偏移和放大失真。
为了补偿温度变化的影响，可以使用温度传感器进行温度补偿或采用自校正电路。
高边电流检测放大器共模电压问题
【文章】高边电流检测放大器共模电压问题近年来，高边电流检测放大器在工业控制系统中的应用越来越广泛。
然而，随着应用范围的扩大，工程师们也不断面临共模电压问题。
本文将从深度和广度两个方面对高边电流检测放大器的共模电压问题进行全面评估，并提出解决方案。
1. 问题描述高边电流检测放大器是一种用于测量高侧负载电流的电路，其工作原理是通过检测电流传感器的输出电压来获取负载电流值。
然而，在实际应用中，由于地线差异、电气噪声等因素的影响，会导致放大器的共模电压出现偏移，进而影响电流检测的准确性和稳定性。
2. 共模电压问题的影响共模电压问题会导致放大器输出失真，甚至引起系统误判和故障，给工业控制系统的稳定性和安全性带来隐患。
解决高边电流检测放大器的共模电压问题至关重要。
3. 解决方案针对高边电流检测放大器的共模电压问题，工程师可以采取以下解决方案：- 优化电路设计，采用差分输入放大器、滤波器等措施，降低共模电压干扰；- 优化PCB布局，减少信号线长度、降低电磁干扰，提高系统抗干扰能力；- 选择具有较高共模抑制比的放大器芯片，提高系统的共模抑制能力；- 加强对电气接地的管理，减少地线差异对系统的影响。
4. 个人观点和理解高边电流检测放大器的共模电压问题在实际工程中的重要性不言而喻。
作为一名从业多年的工程师，我深切理解这一问题对系统稳定性和可靠性的影响。
我认为在设计和应用高边电流检测放大器时，必须高度重视共模电压问题的解决，只有这样才能确保系统的准确性和稳定性。
5. 总结高边电流检测放大器的共模电压问题是一个需要重视且解决的关键性技术难题。
通过优化设计、加强管理和选择合适的元器件，可以有效解决这一问题，从而保障工业控制系统的正常运行。
通过本文的阐述，相信读者已经对高边电流检测放大器的共模电压问题有了更深入的了解，同时也对解决方案有了清晰的认识。
在未来的工程实践中，希望读者们能够充分应用本文所述的解决方案，从而有效解决共模电压问题，保障系统的可靠性和稳定性。
高边电流 运放电路
高边电流运放电路是一种采用运放作为增益放大器和电平转换器的电流检测电路。
这种电路将负载电流通过高边电阻转换为电压信号，然后通过运放进行放大和电平转换，以便进一步处理和监测。
高边电流运放电路具有以下特点：
精度高：由于采用运放作为增益放大器，因此可以获得较高的增益和较好的线性度，从而提高了电流检测的精度。
灵敏度高：高边电流运放电路可以将微小的电流变化转换为电压信号，然后通过运放进行放大，因此可以实现对微小电流的检测。
抗干扰能力强：由于运放的输入阻抗较高，因此可以减少外部干扰对电路的影响，提高了电路的抗干扰能力。
适用于多种应用场景：高边电流运放电路可以适用于多种应用场景，如电机控制、电源管理、电池保护等。
需要注意的是，高边电流运放电路也存在一些缺点，如需要较高的电源电压和较大的功耗，同时需要精确的电阻匹配以确保测量精度。
此外，高边电流运放电路的设计和调试也比较复杂，需要具备一定的电子设计经验和技术水平。
EG3846
2. 描述
EG3846 采用定频电流模式控制， 改善了系统的线电压调节率和负载响应特征， 简化了控制环路的设计。 EG3846 内置精度达 1%带隙可调基准电压、高频振荡器、误差放大器、差动电流检测放大器、欠电压锁定电 路以及软启动电路，具有推挽变换自动对称校正、并联运行、外部关断、双脉冲抑制以及死区时间调节等 功能。
1
2 3 4 5
6
E/A-
I
8 9 10 11 12 13 14 15 16
CT CR Sync A OUT GND VC B OUT VIN Shutdown
I I I O GND POWER O POWER POWER
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电流模式 PWM 控制器
7. 电气特性
5
12
Gnd
+ E/A 6 1
C/S SS Shutdown
+
16
COMP
7
-
350mV
6 KΩ
图 5-1. EG3846 结构框图
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3. 应用领域
逆变器电源 大功率高频开关电源 直流脉宽调速系统 UPS 电源 DC/DC 直流变换器 大功率充电器
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通过利用差动放大器与电流检测放大器执行高边电流检测功能在许多应用中都需要精确的高端电流检测，包括电机控制，电磁阀控制和电源管理（例如，DC-DC转换器和电池监控）。
在这些应用中，高端电流监测- 而不是返回- 可以提高诊断能力，例如确定接地短路和连续监测再循环二极管电流- 并通过避免引入来保持接地路径的完整性分流电阻。
图1,2和3描述了用于电磁阀和电机控制的典型高侧电流分流配置。
在上面显示的所有配置中，分流电阻上的脉冲宽度调制（PWM）共模电压- 监视负载电流- 从整个范围从地面到电池摆动。
该PWM输入信号将具有由功率级到FET的控制信号建立的周期，频率和上升/下降时间。
因此，监测分流电阻两端电压的差分测量电路需要非常高的共模抑制和高压处理能力的严格组合，以及高增益，高精度和低偏移- 所有这些都是为了提供负载电流值的真实表示。
在使用单个控制FET的电磁阀控制（图1）中，电流始终以相同方向流动，因此单向电流传感器就足够了。
在电机控制配置中（图2和图3），将分流器置于电机相位意味着分流电阻器中的电流可以双向流动;因此，双向电流传感器是必要的。
研究高端电流检测功能选择的设计人员将从许多半导体供应商那里找到各种选择。
然而，一个关键的发现是，这些集成电路器件中的选择可以根据两种截然不同的高压架构进行分类：电流检测放大器和差分放大器
我们将在这里确定并解释这些架构之间的一些关键差异，以帮助需要高端电流检测的设计人员选择最适合应用的器件。
我们将比较两个高压部件，AD8206双向差动放大器和AD8210双向电流检测放大器。
两款器件均提供相同的引脚排列，均可执行高端电流分流监控，但其规格和架构不同。
那么，如何考虑哪种设备最适合应用？
工作原理。