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模拟乘法器提高高边电流检测的测量精度

消耗积分:5 | 格式:rar | 大小:444 | 2010-01-08

刘满贵

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将模拟乘法器和高边电流检测放大器相结合，能够在笔记本电脑或其它便携仪器
中实现电池充、放电电流的测量。本文讨论将模/数转换器(ADC)的基准电压加到模拟乘
法器的一个输入端，以提高电流测量精度的方法。
引言
在对可靠性和精确性要求非常高的应用中，大量使用了高边电流检测放大器。笔记本电
脑中，它被用来监测电池的充、放电电流，也可以用来监测USB 口和其它电压的电流。
为了控制系统发热和电源损耗，要求降低这些电压的输出功率。在便携式消类产品中，
高边电流检测放大器用来监测锂电池的充、放电电流。汽车应用中，这样的放大器不仅
可以监测电池电流，也可以用来进行马达控制和GPS 天线检测。在通信基站中，这样的
放大器也被用来监测功率放大器的电流。

很多应用中，高边电流检测放大器能够直接与模/数转换器(ADC)相连。有一些ADC 由外
部基准电压决定满量程输入范围，它们的输出精度在很大程度上取决于基准电压的精
度。
本文介绍了在多数应用中，如何利用一个集成了高边电流检测放大器的模拟乘法器来检
测电池的充、放电电流。本设计方案通过把ADC 的基准电压加到模拟乘法器的输入端，
有效提高了检测精度。
高边与低边电流检测技术
高边、低边电流检测是两种通用的电流测量方法。高边检测是在电源(如电池)和负载之
间放一个检流电阻；低边检测是在地回路上串联一个检流电阻，这种方法与高边检测相
比有2 个缺点：第一，如果负载发生意外短路，低边电流检测放大器将被旁路，不能检
测短路状态；第二，由于在地回路中引入了所不期望的阻抗，从而把地平面分割开。高
边电流检测也有一个缺点：电流检测放大器必需支持高共模电压输入，幅度取决于具体
的电压源。高边检测主要用于电流检测放大器，而低边检测可采用简单的运算放大器，
只要这个放大器能够处理以地为参考的共模输入即可。

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