電流高端采樣問題


差分運算放大器原理

 

 

電流測試電路,采用運放的方式作電流檢測可以分為:“高端電流檢測”和“低端電流檢測”。如下圖:

高端電流檢測
優點:
-可以檢測區分負載是否短路
-無地電平干擾
缺點:
-共模電壓高,使用非專用分立器件設計較復雜、成本高、面積大

 

如上圖所示的右邊這個電路,實測不能實現,除非選用高共模輸入的芯片

低端電流檢測
優點:
-共模電壓低,可以使用低成本的普通運算放大器
缺點:
-檢流電阻引入地電平干擾,電流越大地電位干擾越明顯,有時甚至會影響負載

 

實現開關電源項目常常會使用到的電流檢測電路:

 

 

以下是粘貼的別人的問答:可以參考下

 

 

 

高邊電流檢測問題

大家好,我想利用LM258來設計一個高邊電流檢測電流,大體思想如下面的圖,電流通過2歐姆負載產生6安培電流,然后在取樣電阻上產生0.12v的電壓,我想利用運放把這個壓降表現出來,理論上這個發光管因該亮的,可是實際電路中怎么亮不了呢
 
 
換到低端或許還可能可以。 或者將你的運放電源接比VCC高出2V左右的電源
 

LM258與LM358一樣,輸入電壓必須至少比電源電壓低1.5V。

 
這樣的運放的輸入范圍老大看看datasheet吧,還有輸入失調電壓多少?

不要費勁了,用TI的 INA系列差分放大器去
 
輸入是不能“軌至軌”的這樣的抵擋運放,還有看輸入失調,如果采用電阻很小。

標准是差分放大器。 現在可以用 MAX472,ti 的INA 系列。
 
 
LZ 最好把條件(精度、成本、電源電壓……)一次給全,否則白費功夫 :)

rail-to-rail (軌至軌)運放也不見得能解決 LZ 的問題

1. 這種運放通常都是低電壓的,要是 VCC 很高,根本沒法用
2. LZ 頂樓的圖根本解釋不通。跟 LZ 說閾值可能為負都不理解。LZ 大概認為運放本身有“開啟電壓”。運放是有 VOS 的,而且 VOS 是正負隨機的……頂樓的圖,沒有電流時 LED 是否亮,完全由 VOS 決定
3. tuwen 21/24樓的圖,不僅是解決共模電壓問題,也是解決“開啟電壓”問題,讓電流達到臨界值時運放輸入差分電壓剛好為 0
4. 高端電流檢測,看起來簡單,還是有些講究的,包括量程、電流方向、保護等,這些跟低成本是有矛盾的。LZ 最好自己去研究以下 MAX471/472 的內部原理,這種芯片功能比較完善,但具體場合可能用不着,可以從這里入手考慮降低成本
 
哈哈   偶就是做別人不做的線性電源,呵呵 給公司貢獻不小哦!

首先LZ的思路要求很好的軌至軌運放,可軌至軌運放多數是低壓的3.3Vor5V,高壓的就非常昂貴了----注意,你這里要求的是輸入 軌至軌----很多運放的軌至軌是指輸出軌至軌。

那么就要變通了----差分放大來做,一般人是做不好的,用3個通用運放來做。

再:求助於成品:MAX471、472,TI 的INA系列。
 
 


用TL082吧

   共模輸入能到VCC(下不到0)
 價格便宜,到處都有賣。


高共模輸入的芯片

你要用LF365之類的,允許高共模輸入的芯片,LM258之類的是為0輸入而設計的


http://bbs.21ic.com/viewthread.php?tid=23895&highlight=高邊電流檢測問題 
都是教科書害的。我痛恨現在學校教學里面從來不提真實的運放。
   運放能正常工作的供電電壓條件,最基本的要求兩條“兩個輸入端的電壓不能接近過超過供電電壓”“兩個輸出端的電壓不能接近過超過供電電壓”,能正常工作的范圍,叫做“軌(rail)”,輸入共模范叫做“輸入軌”;輸出電壓范叫做“輸出軌”,一般都比電源少1.5V左右。
   有些運放作了些改進,允許很接近甚至超過供電壓,被稱為“軌對軌”放大器。還有某些運放允許單邊軌到電源,比如你的324,允許輸入低到VEE(單電源就是GND),但離VCC必須留夠1.5V。顯然你的6腳=VCC不滿足要求,所以運放不能正常工作。

  解決辦法很簡單,運放改成TL084之類的共模輸入能達到VCC的運放。軌對軌運放當然最好,不過成本高了。
   不過你這個電路設計有問題,你用運放作了個比較器,問題是和誰比?沒有參考的基准怎么比?
   

實際操作中,如下電路:
傳統的高端/低端檢流方式有多種實現方案,絕大多數基於分立或半分立元件電路。高端檢流電路通常需要用一個精密運放和一些精密電阻電容,最常用的高端檢流電路采用差分運放做增益放大並將信號電平從高端移位到參考地(圖3): 
    VO=IRS*RS;R1=R2=R3=R4 
當滿足R1=R2=R3=R4時,輸出的VO就沒有任何被放大,確實可以去掉共模部分,得到差模信號,但一旦電阻不相等,想要實現放大,就不行了,直接飽和了,可能用運放實現要用兩級,后面再加一級同相比例放大器
  該方案已廣泛應用於實際系統中,但該電路存在三個主要缺點: 
1)輸入電阻相對較低,等於R1; 
2)輸入端的輸入電阻一般有較大的誤差值; 
3)要求電阻的匹配度要高,以保證可接受的CMRR。任何一個電阻產生1%變化就會使CMRR 降低到46dB;0.1%的變化使CMRR 達到66dB,0.01%的變化使CMRR 達到86dB。高端電流檢測需要較高的測量技巧,這促進了高端檢流集成電路的發展。而低端電流檢測技術似乎並沒有相應的進展。

 

 

 

 

 

 

 


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