關(guān)斷電流檢測(cè)放大器的兩種方法

本應(yīng)用筆記介紹了兩種關(guān)斷高端電流檢測(cè)放大器的技術(shù)。這兩種方法都非常適合管理下一代便攜式多媒體設(shè)備的電源。因此，它們使設(shè)計(jì)人員能夠延長(zhǎng)電池壽命，同時(shí)仍提供豐富的用戶體驗(yàn)。

概述

與傳統(tǒng)運(yùn)算放大器不同，高端電流檢測(cè)放大器在每個(gè)輸入引腳和電源引腳之間不包括內(nèi)部靜電放電（ESD）保護(hù)二極管。因此，它們可以在遠(yuǎn)高于 V 的共模電壓下工作抄送供應(yīng)。此外，拉動(dòng) V抄送典型電流檢測(cè)放大器的引腳接地使器件處于關(guān)斷模式，在該模式下，該器件不會(huì)從其輸入引腳吸收靜態(tài)電流，只有很小的漏電流。因此，V抄送高端電流檢測(cè)放大器的引腳可用作關(guān)斷引腳。

方法 1

考慮一個(gè)典型的電池供電器件，其中LDO等電源為電路板上的多個(gè)IC供電，包括MAX4173F高邊電流檢測(cè)放大器。為了通過節(jié)省功耗來延長(zhǎng)電池壽命，系統(tǒng)經(jīng)常關(guān)閉LDO，從而也關(guān)閉電流檢測(cè)放大器（圖1）。

圖1.V 上的零伏電壓抄送電流檢測(cè)放大器（本例中為MAX4173F）的引腳可有效關(guān)斷。

通常，MAX4173F的輸入端連接到電源線中的檢流電阻。為了仿真關(guān)斷信號(hào)的影響，差分20mVP-P交流信號(hào)由一個(gè)20mV直流信號(hào)偏移，采用10V共模輸入電壓并施加到器件上。V 的損失抄送通過 0V 至 5V 方波在 V 處進(jìn)行仿真抄送針。在 V 的 5V 間隔內(nèi)抄送，放大器在其活動(dòng)模式下工作。然而，在0V間隔期間，它進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài)。由于放大器增益為50，因此預(yù)期輸出為：

50 × （20mVP-P+ 20mV）

因此，輸出為 1VP-P正弦波偏移 1V（圖 2）。正如預(yù)期的那樣，當(dāng)施加5V時(shí)，放大器處于活動(dòng)狀態(tài)，并產(chǎn)生預(yù)期的輸出。當(dāng) V抄送變?yōu)?0V，輸出也變?yōu)?0V，器件關(guān)斷，不消耗輸入或電源電流。

圖2.這些波形說明了使用圖1所示方法關(guān)斷高端電流檢測(cè)放大器的效果。當(dāng)V時(shí)，放大器不吸收靜態(tài)電流抄送為 0V。

方法 2

關(guān)斷電流檢測(cè)放大器的另一種方法是在接地路徑中連接一個(gè)nMOS晶體管（圖3），并使用能夠打開和關(guān)閉晶體管的邏輯電平信號(hào)對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。當(dāng)晶體管導(dǎo)通時(shí)，放大器工作正常。晶體管兩端的漏源壓降在參考輸入端時(shí)會(huì)導(dǎo)致可忽略不計(jì)的失調(diào)和增益誤差。當(dāng)晶體管關(guān)閉時(shí)，放大器關(guān)斷，因?yàn)樗慕拥厥歉?dòng)的。

圖3.打開MAX4173F的GND端子也會(huì)將其關(guān)閉。

圖4中的輸出波形顯示了預(yù)期的行為：在5V間隔內(nèi)放大輸入信號(hào)，并浮動(dòng)在V附近抄送在 0V 間隔期間。在關(guān)斷間隔期間，在 V 處測(cè)得的漏電流抄送由于測(cè)量示波器的輸入阻抗為1MΩ，引腳僅為4μA。當(dāng)示波器探頭不存在時(shí)，僅從V中獲取nMOS晶體管的漏電流抄送.RS+ 和 RS- 引腳上的輸入電流僅為 0.3μA。

圖4.接地連接斷開時(shí)，圖3所示的高端電流檢測(cè)放大器關(guān)斷，不吸收靜態(tài)電流。

總結(jié)

因此，通過拉動(dòng)其V，可以輕松地將MAX4173F置于關(guān)斷模式。抄送引腳接地，或使用nMOS晶體管打開其接地連接。第一種方法取決于可在應(yīng)用中關(guān)閉的LDO的可用性。第二種方法需要一個(gè)額外的外部FET。這兩種方法對(duì)于管理下一代便攜式多媒體設(shè)備的電源都很有用。這些方案延長(zhǎng)了電池壽命，同時(shí)仍能提供豐富的用戶體驗(yàn)。其他高端電流檢測(cè)放大器也可以得到類似的結(jié)果。

審核編輯：郭婷