原创 低边电流放大器的设计考量

2022-6-17 11:09 1142 4 3 分类: MCU/ 嵌入式 文集: 电路分析设计
低边电流检测器的放大部分设计

电机驱动器,或一些驱动器常常使用低边电流检测。用于测量电流的R1电阻在电路中会消耗功率,因而选择的阻值非常小,输出电压非常低,接近于0,有时候会等于0。在电流衰减阶段有可能会变负。需要后级放大后,才能使用ADC进行采样。

直接放大的效果并不好,接近于0的时候非线性,且负电流时输出为0。而通常放大器输入动态范围不能做到0,即便是输入轨到轨的运算放大器,放大接近于0的信号时,因为输入偏置电流和输入偏置电压的原因,误差会变大。

电路的电压放大倍数是:1+R5/R4

在实际使用中,需要将输入进行偏置。满足运放输入动态范围的要求,同时也能放大负信号。可以在输入端增加一个直流偏置,将0偏置到运放运态范围的中间点。这样线性度最佳,且能测量负电流。

然而,单独产生一个偏置电压也不方便,可以用电阻分压的方式,使用运放供电电压产生偏置。

用于分压的电阻值选择是有讲究的。我们希望当输入V10时,输出V4等于VCC*R3/(R2+R3)。电压放大倍数等于 R5/R4

KCL方程可得:

                                  (1)

由虚短原理可得

                                            (2)

R4 = R6 1/R2+1/R3 = 1/R5 可以解得:

V4为输出,V1为输入,可以看出,只要选择分压电阻并联值等于反馈电阻R5即可以达到目的。

作者: southcreek, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-408807.html

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