• 电流检测放大器

    电流检测放大器

    电流检测电阻的高侧接法与低侧接法的比较

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    连接方式优缺点
    高侧法优点：负载的地是稳定的——缺点：用于测量电位差的放大器，输入端需要承受很高的共模电压
    低测法优点：对放大器要求不高，容易测量——缺点：负载的底端不稳定（不是牢靠的GND）

    有多种方法可以实现高侧法测量电流，包括仪表放大器，差动放大器等。

    以下为差动放大器电路

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    以下为集成电流检测电路INA219

    实际上测量负载电流更常用的方法是利用集成电流检测放大器。
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    我们来说一下INA199内部功能框图

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    增益计算 ：G=R1/R3
    1.支持高的输入共模电压
    2.内部采用差分放大电路
    3.单个型号往往有多种不同增益版本
    4.一般来说集成的芯片支持高的共模电压

    它有多个增益版本

    型号增益（GAIN）
    INA199x150V/V
    INA199x2100V/V
    INA199x3200V/V

    仪表放大器

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    下图为常用增益和电阻器值
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    各模块功能总结：
    1.增益级：由输入的两个运放还有RF+RG来决定
    2.第三个运放还有四个电阻构建成一个差动放大器，实现对共模信号的抑制。因此仪表放大器具有极高的CMRR
    3.REF管脚：用于设置输出的直流偏置

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    减法器放大差模信号的不足之处：

    输入电阻较小。

    增益调节需要至少两个电阻同时变化，既有难度也不够灵活。

    对电阻的一致性要求很高。在实际应用中，要保证上面的RB/RA等于下面的RB/RA，需要缜密挑选电阻，难度也很大。

    减法器到差分放大器的改进：
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    集成差分放大器：内部包含一个运放+4个电阻

    最大的优点就是将电阻集成到芯片里面，解决了电阻一致性的问题。但是依然面临两个问题，输入电阻小，调节增益困难。

    再进一步升级蜕变成三运放仪表放大器
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    芯片上的Vref相当于直流偏置电压
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    仪表放大器彻底解决了减法器存在的那三个问题：

    输入端是高阻，即输入电阻接近无穷大。

    增益调节灵活：通常用一个电阻RG即可调节，使用者非常容易实施控制。

    内部电阻也是集成工艺生成的，匹配性很好。

    INA282内部功能框图

    在这里插入图片描述

    各模块功能总结：

    增益级：由输入的两个运放还有RF+RG来决定。

    第三个运放还有四个电阻构建成一个差动放大器，实现对共模信号的抑制。因此仪表放大器具有极高的CMRR。

    REF管脚：用于设置输出的直流偏置。

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_41226265/article/details/126553749