最近学完了杨建国的第四季模拟课。在负载电流检测课程中，他提到了AD629这颗高共模电压差分放大器——既能实现高共模电压±270V，又具有一倍差分放大的特点，参见图1。当时特别纳闷一倍差分放大是如何来的，今天来弄明白它。

图1 AD629的特点

一、低侧电流检测

AD629适用于高侧电流检测，所以在学习它之前，先熟悉一下低侧电流检测。两种检测方法的优缺点参见图2。

图2 检测方法，高低侧检测电流方法对比

杨在课程中强调，只要能用低侧检测，绝不用高侧，因为简单。资料上看到的都是高侧检测，并不是说低侧不行，而是这种方法很简单，没啥可讲的。当对地电位稳定性要求不高时，比如检测灯泡电流，那么低侧即可。

低侧检测要注意负载电流大小的区别。电流大时要用小阻值电阻，不用大阻值是因为电阻自发热——发热是精度的大敌。除了它，还要注意PCB走线的ESR。所以检测大电流应用时，需要用小阻值检流电阻、开尔文接法和差分放大。后者避免了PCB走线ESR引起的误差，前者避免了电阻的自发热。小电流就简单多了，检流电阻可以适当加大，不用考虑PCB走线电阻，普通的同相放大即可实现高精度测量。

二、高侧电流检测

很多应用需要稳定的地电位，比如包含ADC的模数混合系统，这种情况就只能用高侧电流检测了。高侧电流检测放大器，除了开头提到了AD629以外，杨还提到了AD628。了解完AD628，我们就能清楚AD629的优势了，参见图3。

可以看到，AD628实现高共模电压120V，差分放大的方法是把高共模电压先用电阻分压网络衰减到内部放大器可接受的VCM范围内，相当于做了衰减，而后再放大。这种先衰减再放大的方法，信噪比不会很高，因此后面有了AD629。

图3 AD628

三、AD629一倍差分增益如何实现的？

图5是图4电路传递函数的推导过程，可以看到，AD629是如何同时实现了高共模电压和一倍差分放大。电路并不是很直观，所以还是需要简单推导一次才行。

图4 AD629高侧电流检测电路

图5 叠加法推导过程

四、总结与疑惑

本文整理了杨建国模电第四季课程的第八讲、负载电流检测课程中的绝大部分内容，包括高低侧检测方法的对比，以及低侧检测的两点注意事项，电阻自发热和ESR。高侧检测重点整理了AD629相对AD628的优点，以及它的一倍差分增益由来。

最后也有两点疑惑：

第一，为什么先衰减再放大，会导致信噪比不高？

第二，哪些系统对地电位非常敏感，非得高边检测不可？我接触过的只有APD电流检测需要高侧，低侧根本没办法，因为APD电流要接到TIA电路里。顺便提一下，AD629虽然共模电压高达±270V，但用它检测APD电流仍不适用，因为它的电流可以小到uA级别，而AD629并非高阻输入，误差很大。