MAX4080高精度單向電流檢測放大器電路

　　檢流放大器在放大微弱的差分電壓的同時(shí)能夠抑制輸入共模電壓，該功能類(lèi)似于傳統的差分放大器，但兩者有一個(gè)關(guān)鍵區別：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(shí)，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(huì )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，而基于傳統運放的差分放大器則受CMRR限制，其有效輸入VOS通過(guò)信號鏈路是被放大。

　　圖1. MAX4080高精度單向電流檢測放大器

　　通過(guò)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(shí)最大值為±0.6mV，在整個(gè)-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(jìn)一步校準。這種校準通過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中測量VOS并將結果存儲在固件中實(shí)現。利用所存儲的數據，當設備在現場(chǎng)投入實(shí)際使用時(shí)，可以在數字域調整VOS。

　　為便于生產(chǎn)，校準的首選方案是：在負載電流為零(零輸入差分電壓)時(shí)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(gè)缺點(diǎn)，由于VOL (最低輸出電壓)和輸入VOS相互影響，輸出電壓可能無(wú)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(wèn)題。

　　以增益為20的MAX4080T為例，并假設輸入VOS為零，此時(shí)放大器輸出的測量值應該為零。而實(shí)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(chǎn)生正的輸出VOS。而負電壓輸入VOS則不會(huì )“反映到”輸出端，因為放大器不能產(chǎn)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(guò)“直接”測量輸出電壓來(lái)校準輸入VOS。