#晶体管模拟电路##LTspice仿真#一般电流监测在低侧用一个采样电阻,非常方便,只需要低压放大器就能放大采样电压,但某些时候需要高侧采样就比较麻烦了。若VCC较高则需要耐受高的共模电压的差分放大器,这无疑增加成本;若外置电阻搭建差放,电阻的不匹配会带来CMRR的劣化;TI有iic输出的检测器,但成本暴增,且共模耐受还是不够高有的高压场合搞不定。利用运放和晶体管做的电流电测电路可以实现低成本高精度,理论上合适的取值即使VCC高达400V都可以使用该电路,该电路的电流-电压-再电流-再电压的设计思想也被用于带隙基准源的设计。p1中负载12Ω,红线是负载电流,蓝线0-12-36-38阶跃电源,绿线是最终输出的电压到MCU_ADC的。
运放选取讲究,不是随便一个OPamp就能胜任。输入共模电压应支持接近高侧VCC甚至超过VCC,这意味着输入级应为NPN or NMOS,事实上市面上支持轨到轨输入的OPamp往往是互补差分对输入级如图p2,输入共模电压不仅可以贴近VCC也能贴近VEE,如SGM8551,OPA350,OPA2990等,国产很多轨到轨CMOS OPamp基本都是这种结构.35制程做这种东西合适的不得了,普通的LM358输入级是复合PNP如图p3,输入共模电压应贴近VEE所以用在这不合适。另一方面,失调电压会影响监测精度,SGN8551的Vos=5uV,而LM358高达2mV。选取的PMOS的阈值电压不能太大以免Vgs过大从而超出OPamp的最大输出范围,INA138为集成器件,如图p4,可以工作在很高的电压。
硬创社

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