一種正負(fù)電流均可檢測(cè)的電路

1、用一個(gè)MOSFET和一個(gè)電阻將單向電流檢測(cè)放大器變成雙向LTC6101是一個(gè)非常好的單向高壓側(cè)電流檢測(cè)放大器。但是“單向”有時(shí)也是個(gè)問題。單向意味著兩件事： 不能檢測(cè)負(fù)電流；不能一直準(zhǔn)確地檢測(cè)下去，直到電流為零。本文介紹一種設(shè)計(jì)方法，可以用一個(gè)MOSFET 和一個(gè)電阻解決上述兩個(gè)問題。圖1： LTC6101單向電流檢測(cè)放大器。輸出以地為基準(zhǔn)，不能檢測(cè)反向電流。VOUT = ISENSE xRSENSE x R2/R1。圖1所示為L(zhǎng)TC6101的正常工作模式。要檢測(cè)的電流流經(jīng)RSENSE，從而建立檢測(cè)電壓。放大器 將這個(gè)檢測(cè)電壓加到R1上，強(qiáng)制電流流經(jīng)其內(nèi)部FET，這樣R2上就產(chǎn)生了輸出電壓。從

2、檢測(cè)電壓到 輸出電壓的增益是 R2/R1，而檢測(cè)電流到輸出電壓的總跨阻抗增益為 VOUT/ISENSE = RSENSE x R2/R1。使用R3是為了消除偏置電流的影響，以提高準(zhǔn)確度。直到輸出在0V時(shí)限幅，這個(gè)電路都能很 好地工作。這個(gè)電路不能檢測(cè)反向電流，只能在達(dá)到自己的失調(diào)電壓之前準(zhǔn)確跟隨所加輸入檢測(cè)電壓的變 化，失調(diào)電壓可能為正，也可能為負(fù)。圖2是修改后的雙向檢測(cè)電路。增加MOSFET Q1 （柵極偏置在3V至5V之間）和電阻R4形成 一個(gè)輸出偏置基準(zhǔn)電壓VBIAS （大小取決于Q1的VGS）。這個(gè)電路還會(huì)強(qiáng)制一個(gè)匹配電流（VBIAS/R4） 流入漏極，給R3 （與圖1相比，準(zhǔn)確度已提

3、高到1%）加上準(zhǔn)確的輸入電壓。這個(gè)輸入電壓現(xiàn)在是新的 零點(diǎn)。也就是說，VSENSE = 0mV時(shí)，流經(jīng)左右兩個(gè)支路的電流相同，相對(duì)于VBIAS的輸出電壓是0V。 所加的任何檢測(cè)電壓（由流經(jīng)RSENSE的電流產(chǎn)生）都會(huì)以與以前一樣的增益產(chǎn)生輸出電壓。但是相對(duì)于VBIAS,輸出電壓可能為正也可能為負(fù)，可支持任一方向的電流。這就是一個(gè)MOSFET和一個(gè)電阻帶 來的新功能！不過請(qǐng)注意，實(shí)際的輸入失調(diào)電壓現(xiàn)在取決于準(zhǔn)確度為1%的電阻，而且一般情況下會(huì)比未 修改的LTC6101單向檢測(cè)電路的失調(diào)大。VoutSupply or Load SideIsense VASupply or Load Side6Vto 60VQ1; 2N7002R4 4.99k 1%Vbias = 1V to 3.5VVbiasR2 4.99k 1%LTC6101I1 3 to 5Vdc圖2：增加Q1和R4（并將R3的準(zhǔn)確度提高到1%）產(chǎn)生偏置電壓和輸入斜移，這個(gè)