电子测量中的具有过压保护功能的高端电流检测电路设计
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电子测量中的具有过压保护功能的高端电流检测电路设计电子测量中的具有过压保护功能的高端电流检测电路设计
发生瞬变后，或者连接、断开或关断监控电路时，高端电流监控器可能遇到过压情况。图1所示电路使用具有过
压保护功能、作为差动放大器连接的 ADA4096-2运算放大器来监控高端电流。 ADA4096-2具有输入过压保护功
能，对于高于32 V及低于供电轨的电压，不会发生反相或闩锁。 图1. 具有输入过压保护的高端电流检测（原
理示意图：未显示所有连接和去耦） 该电路采用可调低压差500 mA线性稳压器 ADP3336供电，如果需要，
后者还可用于为系统其他器件供电。设置为5 V输出时，输入电压范围为5.2 V至12 V。为了省电，可通过将 AD
电子测量中的具有过压保护功能的高端电流检测电路设计电子测量中的具有过压保护功能的高端电流检测电路设计
类别：电子测量 发布于：2016/8/25 | 506 次阅读
发生瞬变后，或者连接、断开或关断监控电路时，高端电流监控器可能遇到过压情况。图1所示电路使用具有过压保护功
能、作为差动放大器连接的 ADA4096-2运算放大器来监控高端电流。 ADA4096-2具有输入过压保护功能，对于高于32 V及低
于供电轨的电压，不会发生反相或闩锁。
图1. 具有输入过压保护的高端电流检测（原理示意图：未显示所有连接和去耦）
该电路采用可调低压差500 mA线性稳压器 ADP3336供电，如果需要，后者还可用于为系统其他器件供电。设置为5 V输出
时，输入电压范围为5.2 V至12 V。为了省电，可通过将 ADP3336 SD 引脚置位低电平来关断电流检测电路，而电源（例如太
阳能电池板）仍可工作。这将对未供电的 ADA4096-2的输入端施加电压，但在最高可达32 V的输入电压下不会发生闩锁或损
坏。如果需要较低吞吐速率， AD7920 也可在样本间关断。 AD7920在关断时的最大功耗为5 µW，上电时为15 mW。在工作
条件下， ADA4096-2仅需120 µA。工作电压为5 V时，功耗仅为0.6 mW。在关断模式下，ADP3336仅消耗1 µA。
图2. ADA4096-2原理示意图
电路描述电路描述
该电路是经典的高端电流检测电路拓扑结构，采用单个检测电阻。其他四个电阻（双通道1 kΩ/20 kΩ分压器）处于薄膜网
络内（以实现比率匹配），用于设置差动放大器增益。这将放大检测电阻上产生的两个电压间的差异，并抑制共模电压：
VOUT = (VA – VB) (20 kΩ/1 kΩ)
图2显示了 ADA4096-2的原理示意图。输入级包含两个并行的差分对（Q1至Q4和Q5至Q8）。随着输入共模电压接近VCC-
1.5 V，Q1至Q4在I1到达最低顺从电压时关断。相反，随着输入共模电压接近VEE+ 1.5 V，Q5至Q8在I2到达最低顺从电压时
关断。此拓扑结构可实现最大输入动态范围，因为放大器在供电轨外的200 mV下（室温）仍可处理输入。
与任何轨到轨输入放大器一样，两个输入对之间的VOS失配决定放大器的CMRR。如果输入共模电压范围保持在各供电轨
1.5 V以内，输入对之间的跃迁便可避免，从而将CMRR改进约10 dB。
ADA4096-2输入可保护器件不受最高超出各供电轨32 V的输入电压偏移的影响。此特性对存在电源时序控制问题的应用特
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