高性能电流检测电路

大多数模拟集成电路（比较器、运算放大器、仪表放大器、基准、滤波器等）都是用来处理
电压信号的。至于处理电流信号的器件，设计师们的选择却少得可怜，而且还要面对多得多
的难题。这很不幸，因为直接监视和测量电流有很大的优势。通过观察电流流动，可以最好
地监视电动机扭矩、螺线管受力、LED 密度、太阳能电池受光量和电池电量。所需要的只
是一个能准确测量电流并将电流转换成电压的电路，这样就可以用很容易买到现有的电压器
件（放大器、比较器、ADC 等）以放大、调节和测量电压。

工具/原料

• LTC2053，LTC6102

步骤/方法

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   将电阻与接地点串联似乎与大多数简单直接的电流检测方法一样。这种方法称为低端电流检测，要求不存在可能使电流在检测电阻周围被分流或可能引入邻近电路电流的接地通路。如果机架构成了系统地，那么插入这样的检测电阻也许是不实际的。而且，既然地线不是理想导体，那么系统中不同位置的地电压可能不同，因此必须使用差分放大器才能实现准确测量

   
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   为了克服这些电流检测难题，人们创造了高端电流检测放大器。这些特殊放大器用来从高共模电压中抽取通过小检测电阻的电流产生的小差分电压。然后，检测电压被放大并被转换成以地为基准的信号。在这个图中，放大器给RIN 加上等于VSENSE 的电压。然后，通过RIN 的电流流过ROUT，提供以地为基准的输出电压。就这个基本功能而言，很明显，高端电流检测放大器应该有高输入阻抗、高增益和高增益准确度、以及宽共模范围和良好的共模抑制。也许不那么明显的是还有放大器精确度的重要性。

   
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   LTC6102 也不损害其他重要的电流检测性能。其高阻抗输入将输入偏置电流限制为低
   于300pA。LTC6102 可以在输入共模电压高达105V 时工作。130dB 的共模抑制在整个
   100V 输入共模电压范围内产生低于32uV 的偏移误差。就故障保护而言，LTC6102 有1us 的响应时间，从而允许该器件在出现意外的负载或电源变化时迅速关闭电源。

   
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   高端电流检测放大器用来监视和控制电流时具有固有的优势。电池管理、电动机控制等领域的技术进步导致对较高共模电压、较高准确度和较高精确度的电流检测放大器的极大需求。LTC6102 率先以一套令人印象深刻的功能和卓越的精确度开辟了一片新天地。高端电流检测放大器现在已经达到了业界领先精确运算放大器的性能水平，为设计师提供了一种简单、通用和高度准确的器件，这种器件可替代过去精确度较低或较复杂的电流检测电路