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模拟乘法器提高高边电流检测的测量精度
来源:本站整理  作者:佚名  2010-04-08 19:05:19



  利用电流检测放大器的POUT作为输出,而不是IOUT,其优点是:加到ADC的信号(正比于负载电流)可以通过VREF降下来。用POUT作为输出,降低了对基准电压精度的要求,因为ADC的数字输出取决于输入电压与基准电压(代表满量程值)的比。因为POUT是基准电压VREF的函数,“VREF”比消除了基准对ADC测量精度的影响,理论上与基准电压及其精度无关。但是,如果把IOUT接ADC,基准上的任何误差都将影响到输出。

  式(1)和式(2)分别给出了POUT和IOUT与ADC输入/满量程范围的比值,由此解释了上述结论。

  POUT/VREF=ILOAD×RSENSE×25×VREF×R2/(R1+R2)/VREF=ILOAD×RSENSE×25×R2/(R1+R2)     式(1)

  IOUT/VREF=ILOAD×RSENSE×25/VREF                       式(2)

  从式(1)可以看出,由POUT输出,ADC精度将与VREF精度无关;而从IOUT输出,将产生一个与VREF成反比的误差。

利用检流放大器

  图2 利用检流放大器(MAX4211)和带外部基准的ADC测量电池充电电流

 图2的整体精度取决于很多因素:电阻精度、放大器增益误差、电压失调、偏置电流、基准电压的精度、ADC误差以及上述参数的温漂。另外,图2给出了提高系统精度的解决方案,从中可以看出利用模拟乘法器和检流放大器可以消除误差源之一(基准电压误差)。VREF的精度至少与以下三个因素有关:初始误差(标称值的百分比)、VREF随负载的变化、VREF随温度的变化。

对图2电路进行测试


  图3 对图2电路进行测试,POUT/IOUT与VREF的关系曲线,VSENSE为125mV

  图3描述了上述第2个误差源。随着VREF负载的提高,VREF输出从3.8V降到1.2V。POUT将随着VREF变化,变化规律与之相同。图4~图6给出了VCC = 5V、VSENSE保持固定100mV时,VREF和MAX4211输出随温度的变化。图2电路的工作温度从-40℃变化到+85℃,以 20℃为级差(-20℃、0℃、+25℃、+45℃和+65℃),图4曲线显示了VREF随温度变化的结果。图5给出了图2电路中IOUT、IOUT/VREF随温度的变化曲线,如果用IOUT输出驱动ADC,IOUT/VREF与ADC的输入信号/满量程信号之比成正比。

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