電路描述 - 高電壓高精度電流檢測和輸出電平轉換電路圖

　　電路描述

　　流至負載的電流流經電阻RSHUNT。該電阻上的電壓由AD8210以20 V/V的增益放大。AD8210可以承受?2 V至+65 V范圍內的輸入共模電壓。它還具有高共模抑制（CMR）特性，即使存在PWM共模信號也能監(jiān)控電流，例如監(jiān)控H-橋配置中受驅動電機的相位電流。圖2顯示監(jiān)控PWM電機電流時的典型波形，圖3顯示電路過載特征。

　　圖2. AD8210輸出電壓與負載電流成比例，AD8274對AD8210進行輸出電平轉換

　　圖3. 過載條件下AD8210和AD8274的輸出電壓

　　AD8210輸出與分流電阻上的電流成比例，其傳遞函數如下：

　　AD8210輸出偏置2.5 V，將兩個 VREF 引腳與2.5 V精密基準電壓源AD780相連即可實現。這樣，AD8210便能夠雙向監(jiān)控流經分流電阻的電流。當電流從正輸入端流至負輸入端時，輸出變?yōu)?.5 V以上的正電壓。當電流反向流動時，輸出變?yōu)?.5 V以下的負電壓。AD780輸出端也與AD8274負輸入端相連，確保AD8274輸入具有與AD8210相同的共模電壓。AD8274的正輸入端直接與 AD8210輸出端相連。AD8274采用±15 V電源供電，并且配置為同相2倍增益模式。它計算其兩個輸入之間的差值，并采用2倍增益。

　　由于兩路輸入均以2.5 V為中心，因此AD8274僅放大差值，由此可獲得該系統的輸入至輸出傳遞函數：

　　將引腳3與GND相連，AD8274的輸出共模電壓可設置為0 V。因此，輸出電壓的正負取決于分流電阻上負載電流的方向。

　　本電路提供了一種簡單、精確的電流監(jiān)控解決方案。AD8210可消除高共模電壓，僅放大分流電阻上的小電壓，從而提供以所施加的2.5 V基準電壓為中心的輸出電壓。利用AD8274則能輕松地與電路中采用雙電源供電的其它器件實現接口。它可消除AD8210的2.5 V共模偏移，并相對于GND轉換AD8210的輸出電平。

　　1 μF電容用來對AD780輸入與輸出引腳之間的基準電壓源去耦。應將一個0.1 μF低電感陶瓷去耦電容（圖中未顯示）與VS相連，并使其非?？拷@兩個IC。典型的去耦網絡由一個1 μF至10 μF電解電容和一個0.1 μF低電感陶瓷MLCC型電容并聯構成。

　　為了使本文所討論的電路達到理想的性能，必須采用出色的布局、接地和去耦技術（請參考教程MT-031 和 教程MT-101）。至少應采用四層PCB：一層為接地層，一層為電源層，另兩層為信號層。

　　常見變化

　　AD8274具有較寬的電源電壓范圍，可以采用±5 V等較低電壓雙電源供電。上述電路應用選擇增益2來提供最寬的動態(tài)范圍，但根據用戶的需求不同，也可以將AD8274配置為增益為?的差動放大器。諸如AD8271和AD8276等其它差動放大器可以提供單位增益的精密電平轉換。

　　基于AD8210的5 V電源建立電阻分壓器后，也可以獲得2.5 V基準電壓。由于必須采用低阻抗源才能保持數據手冊中規(guī)定的增益和失調額定值，因此必須用緩沖器來驅動AD8210和AD8274的基準電壓引腳。

　　AD780是一款超高精度基準電壓源，在全部溫度、負載和線路條件下均具有出色的輸出穩(wěn)定性。在誤差預算稍高的應用中，也可以使用 ADR421 或 ADR03等成本較低的基準電壓源。