高端电流检测:差动放大器vs.电流检测放大器
输入偏置电流:在电源管理非常重要以及必须考虑少量泄漏的应用中,两种架构中的不同输入结构都要求考虑输入偏置电流。例如,在电池电流检测系统中,两个架构都可以监控高端电流。不过,当系统关断且电流检控器的电源关断时,虽然输入仍然与电池相连,差动放大器(如AD8206)内部电阻网络中的固有接地线路将需要偏置电流,以持续耗尽电池电流。另一方面,由于输入共模阻抗非常高(AD8210输入共模阻抗>5 MΩ),采用电流检测架构的放大器不会耗尽电池,因为在输入到接地的路径中几乎没有电流。
结论
在汽车、电信、消费电子和工业应用中,高端电流检测是一种广泛的需求。现在市场上销售的集成高压差动放大器和电流检测放大器都可以实现这种功能。根据应用中的精度和性能要求,系统工程师需要认真考虑哪种类型的电流检测器最适合其系统。下表概括出典型考虑因素。
两种类型的电流检测器都可以工作,但不同架构的优势却取决于截然不同的指标折衷。对于瞬态电流监控,宽带宽的电流检测放大器最适合,但差动放大器更适合监控平均电流。此外,电流检测放大器具有最小的输入电源关断偏置电流泄漏,因此非常适合对电流消耗敏感的电源管理应用。不过,采用外部滤波器时,高端电流检测放大器的输入结构可能限制性能并要求仔细检查,以确保在恶劣应用环境使用时不超过绝对输入额定值。
特性 | 电流检测放大器 | 差动放大器 |
最适合监控... | 瞬间电流 | 平均电流 |
输入CMR (DC) | >100 dB | 80 dB左右 |
输入CMR (PWM) | 80 dB左右 | 80 dB左右 |
“关断”时输入偏置电流消耗 | 极低 | 在输入电阻分压连续泄漏 |
外部滤波器 | 主要“后置” | “前置”或“后置” |
输入压力影响 | 需要认真考虑外部压力 | 典型鲁棒性 |
作者
Henri Sino 是位于马萨诸塞州威明顿市的ADI公司集成放大器产品部门(IAP)应用工程师。Henri从伍斯特理工学院获得电机工程学士学位后加入ADI,至今已工作四年,在此期间,Henri主要负责汽车市场的产品支持。