分立元件高端电流检测电路
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这个电路实现的功能和美信的芯片 MAX4173T 类似,只是没有控制功能和美信那么好的特性:)
电路的作用是,检测接在Rsence+和Rsence-之间的取样电阻的电压,然后以固定的倍率20*从V out口输出一个对地的直流电压。电路缺点是V out的输出不是从0开始的,有一个微小的0偏差,并且倍率受元器件精度影响,可能也不是非常准确。而电路的优点,是具有非常良好的线性,并且具有非常好的电压适应性。
电路的Vcc(也就是Rsence+)要求至少有3V,同时V out不能超过Vcc-1.6V。只要器件允许,电路可以工作在从3V到50V的电压范围,在整个工作范围内,电路的精度几乎不会发生变化。使用不同频率的元件,可以获得不同的频率特性。
这个电路的适用一般的高端电流检测场合,例如充电器等。和 MAX4173T 类似,但是精度差一些,成本却低很多,只是占用的PCB空间大了。特别的,良好的线性使得这个电路特别适合那些更注重相对误差的场合。
电路简单分析:
Q1提供一个相对高端偏移的基准电压,Q2提供相对采样电阻分压的偏移电压,Q3,Q4,Q5组成两个相同的恒流源,对Q1和Q2供电,确保两只管子工作在特性相近的状态。
采样电阻上的分压,被Q2偏移后,和Q1基准产生一个压差,这个压差在数值上就等于采样电阻自身的压降。这个压差在R6上形成电流,通过由Q6和Q7组成的镜像恒流源,其中一路在R5上形成输出,另一路输入到Q2,用来补偿Q1因增加了R6的分流形成的电压误差。
R5和R6的比值决定了电路放大倍数,R4比R5略小,作用是在Q2上形成一定的过补偿(或者说正反馈),减少因晶体管放大倍数有限带来的电路增益误差。
R2和R3相同,作用是为Q1和Q2提供相同的电流,改变这个数值可以让Q1和Q2工作在不同的电流,通过适当增大R3,可以减小V out在0点的偏移,但是R3太大将破坏电路的线性。
读者可以根据这些信息,调整电路的参数,获得自己需要的电路特性。