基于MAX4080高精度单向电流检测放大器电路

基于MAX4080高精度单向电流检测放大器电路

检流放大器在放大微弱的差分电压的同时能够抑制输入共模电压，该功能类似于传统的差分放大器，但两者有一个关键区别：对于检流放大器而言，所允许的输入共模电压范围可以超出电源电压(VCC)。例如，当MAX4080 检流

放大器工作在VCC = 5V 时，能够承受76V 的输入共模电压。采用独立的放大器架构，电流检测放大器不会受电阻不匹配造成的共模抑制(CMRR)的影响。MAX4080 具有100dB (最小值)的直流CMRR，而基于传统运放的差分放大器则受CMRR 限制，其有效输入VOS 通过信号链路是被放大。

图1. MAX4080 高精度单向电流检测放大器

通过校准提高精度MAX4080 检流放大器具有精密的输入失调电压(VOS)，25°C时最大值为±0.6mV，在整个-40°C至+125°C温度范围内，最大值为

±1.2mV。但是，许多应用需要更高的电流测量精度，因此需要对输入VOS 做进一步校准。这种校准通过在生产过程中测量VOS 并将结果存储在固件中实现。利用所存储的数据，当设备在现场投入实际使用时，可以在数字域调整VOS。

为便于生产，校准的首选方案是：在负载电流为零(零输入差分电压)时测量VOS。可以测量输出VOS 并在以后的测量数据中减去该电压。不幸的是这种

方法存在一个缺点，由于VOL (最低输出电压)和输入VOS 相互影响，输出电压可能无法精确地反映输入VOS。所有单电源供电放大器均存在这一问题。

以增益为20 的MAX4080T 为例，并假设输入VOS 为零，此时放大器输出的测量值应该为零。而实际情况是：即使在零输入差分电压下，放大器也不能保证输出电压低于15mV (10µA吸电流)。如果直接把测量到输出电压用于VOS 校准，放大器的输入VOS 为0.75mV (15mV/20 = 0.75mV)。