电流高端采样问题

Posted 2020-09-22

差分运算放大器原理

 

 

电流测试电路，采用运放的方式作电流检测可以分为：“高端电流检测”和“低端电流检测”。如下图：

高端电流检测
优点：
-可以检测区分负载是否短路
-无地电平干扰
缺点：
-共模电压高，使用非专用分立器件设计较复杂、成本高、面积大

 

如上图所示的右边这个电路，实测不能实现，除非选用高共模输入的芯片

低端电流检测
优点：
-共模电压低，可以使用低成本的普通运算放大器
缺点：
-检流电阻引入地电平干扰，电流越大地电位干扰越明显，有时甚至会影响负载

 

实现开关电源项目常常会使用到的电流检测电路：

 

 

以下是粘贴的别人的问答：可以参考下

 

 

 

高边电流检测问题

大家好,我想利用LM258来设计一个高边电流检测电流,大体思想如下面的图,电流通过2欧姆负载产生6安培电流,然后在取样电阻上产生0.12v的电压,我想利用运放把这个压降表现出来,理论上这个发光管因该亮的,可是实际电路中怎么亮不了呢

 

 

换到低端或许还可能可以。 或者将你的运放电源接比VCC高出2V左右的电源

 

LM258与LM358一样，输入电压必须至少比电源电压低1.5V。

 

这样的运放的输入范围老大看看datasheet吧，还有输入失调电压多少？

不要费劲了，用TI的 INA系列差分放大器去

 

输入是不能“轨至轨”的这样的抵挡运放，还有看输入失调，如果采用电阻很小。

标准是差分放大器。 现在可以用 MAX472，ti 的INA 系列。

 

 

LZ 最好把条件（精度、成本、电源电压……）一次给全，否则白费功夫 :)

rail-to-rail （轨至轨）运放也不见得能解决 LZ 的问题

1. 这种运放通常都是低电压的，要是 VCC 很高，根本没法用
2. LZ 顶楼的图根本解释不通。跟 LZ 说阈值可能为负都不理解。LZ 大概认为运放本身有“开启电压”。运放是有 VOS 的，而且 VOS 是正负随机的……顶楼的图，没有电流时 LED 是否亮，完全由 VOS 决定
3. tuwen 21/24楼的图，不仅是解决共模电压问题，也是解决“开启电压”问题，让电流达到临界值时运放输入差分电压刚好为 0
4. 高端电流检测，看起来简单，还是有些讲究的，包括量程、电流方向、保护等，这些跟低成本是有矛盾的。LZ 最好自己去研究以下 MAX471/472 的内部原理，这种芯片功能比较完善，但具体场合可能用不着，可以从这里入手考虑降低成本

 

哈哈   偶就是做别人不做的线性电源，呵呵 给公司贡献不小哦！

首先LZ的思路要求很好的轨至轨运放，可轨至轨运放多数是低压的3.3Vor5V，高压的就非常昂贵了----注意，你这里要求的是输入 轨至轨----很多运放的轨至轨是指输出轨至轨。

那么就要变通了----差分放大来做，一般人是做不好的，用3个通用运放来做。

再：求助于成品：MAX471、472，TI 的INA系列。

 

 

用TL082吧

共模输入能到VCC(下不到0)  价格便宜，到处都有卖。 高共模输入的芯片 你要用LF365之类的，允许高共模输入的芯片，LM258之类的是为0输入而设计的 http://bbs.21ic.com/viewthread.php?tid=23895&highlight=高边电流检测问题  都是教科书害的。我痛恨现在学校教学里面从来不提真实的运放。    运放能正常工作的供电电压条件，最基本的要求两条“两个输入端的电压不能接近过超过供电电压”“两个输出端的电压不能接近过超过供电电压”，能正常工作的范围，叫做“轨(rail)”，输入共模范叫做“输入轨”；输出电压范叫做“输出轨”，一般都比电源少1.5V左右。    有些运放作了些改进，允许很接近甚至超过供电压，被称为“轨对轨”放大器。还有某些运放允许单边轨到电源，比如你的324，允许输入低到VEE(单电源就是GND)，但离VCC必须留够1.5V。显然你的6脚=VCC不满足要求，所以运放不能正常工作。   解决办法很简单，运放改成TL084之类的共模输入能达到VCC的运放。轨对轨运放当然最好，不过成本高了。    不过你这个电路设计有问题，你用运放作了个比较器，问题是和谁比？没有参考的基准怎么比？     实际操作中，如下电路： 传统的高端/低端检流方式有多种实现方案，绝大多数基于分立或半分立元件电路。高端检流电路通常需要用一个精密运放和一些精密电阻电容，最常用的高端检流电路采用差分运放做增益放大并将信号电平从高端移位到参考地(图3）：      VO=IRS*RS；R1=R2=R3=R4  当满足R1=R2=R3=R4时，输出的VO就没有任何被放大，确实可以去掉共模部分，得到差模信号，但一旦电阻不相等，想要实现放大，就不行了，直接饱和了，可能用运放实现要用两级，后面再加一级同相比例放大器 　　该方案已广泛应用于实际系统中，但该电路存在三个主要缺点：  1）输入电阻相对较低，等于R1；  2）输入端的输入电阻一般有较大的误差值；  3）要求电阻的匹配度要高，以保证可接受的CMRR。任何一个电阻产生1%变化就会使CMRR 降低到46dB；0.1%的变化使CMRR 达到66dB，0.01%的变化使CMRR 达到86dB。高端电流检测需要较高的测量技巧，这促进了高端检流集成电路的发展。而低端电流检测技术似乎并没有相应的进展。