檢流放大器在放大微弱的差分電壓的同時能夠抑制輸入共模電壓,,該功能類似于傳統(tǒng)的差分放大器,但兩者有一個關鍵區(qū)別:對于檢流放大器而言,,所允許的輸入共模電壓范圍可以超出電源電壓(VCC),。例如,當MAX4080檢流放大器工作在VCC = 5V時,,能夠承受76V的輸入共模電壓,。采用獨立的放大器架構,電流檢測放大器不會受電阻不匹配造成的共模抑制(CMRR)的影響,。MAX4080具有100dB (最小值)的直流CMRR,,而基于傳統(tǒng)運放的差分放大器則受CMRR限制,其有效輸入VOS通過信號鏈路是被放大,。
高精度單向電流檢測放大器" src="http://files.chinaaet.com/images/20111123/f376752c-0e1f-47c5-9352-17ac7619ee70.jpg" style="zoom: 1" />
圖1. MAX4080高精度單向電流檢測放大器
通過校準提高精度
MAX4080檢流放大器具有精密的輸入失調電壓(VOS),,25°C時最大值為±0.6mV,在整個-40°C至+125°C溫度范圍內,,最大值為±1.2mV,。但是,許多應用需要更高的電流測量精度,,因此需要對輸入VOS做進一步校準,。這種校準通過在生產過程中測量VOS并將結果存儲在固件中實現。利用所存儲的數據,,當設備在現場投入實際使用時,,可以在數字域調整VOS。
為便于生產,,校準的首選方案是:在負載電流為零(零輸入差分電壓)時測量VOS,??梢詼y量輸出VOS并在以后的測量數據中減去該電壓。不幸的是這種方法存在一個缺點,,由于VOL (最低輸出電壓)和輸入VOS相互影響,,輸出電壓可能無法精確地反映輸入VOS。所有單電源供電放大器均存在這一問題,。
以增益為20的MAX4080T為例,,并假設輸入VOS為零,此時放大器輸出的測量值應該為零,。而實際情況是:即使在零輸入差分電壓下,,放大器也不能保證輸出電壓低于15mV (10µA吸電流),。如果直接把測量到輸出電壓用于VOS校準,,放大器的輸入VOS為0.75mV (15mV/20 = 0.75mV)。
同樣,,如果MAX4080T具有VOL = 0,,則正電壓輸入VOS應該產生正的輸出VOS。而負電壓輸入VOS則不會“反映到”輸出端,,因為放大器不能產生低于地電位的輸出電壓,。這樣,在零輸入差分電壓下,,不能通過“直接”測量輸出電壓來校準輸入VOS,。