电信、LDMOS、汽车和许多其他应用需要测量高压下的电流(高侧电流)。通常，工作在5V的电路必须监测48V的电流。使用昂贵的高压差分放大器和其他特殊设备的技术可以测量这种电流，但图1的电路使用标准的5V差分放大器，包括增益调节的规定。

图1所示、该电路监测48V的电流，产生约5V的最大输出电压，并包括数字可编程增益，以适应监测电流的广泛变化

差分放大器(U1, MAX4198)结合了增益精度和低功耗操作，但其最大电源电压仅为7.5V。为了克服这一限制，pnp晶体管Q1将U1的电压输出转换为电流。因此，Q1的电流输出弥补了48V监控电流和5V监控电路之间的差距。为了最小化由U1的增益电阻引起的误差，齐纳Z1和电阻R(分流)将U1的工作电压箝位到标称的3.0V。U1的最大工作电流(I(CC))为55µA，因此R(SHUNT)的最大值为:

R (SHUNTMAX) = (V (INMIN) - V (Z1MAX)) /(我(CCMAX) + (Z1MIN))
= (42V - 2.7V)/(55µA + 100µA) = 249k欧姆

其中I(Z1MIN)是平坦齐纳特性所需的最小电流，V(INMIN)是输入电压，V(Z1MAX)是齐纳容差。

对于图1所示的连接，R上的压降(OUT)等于R上的压降(SENSE)。对于最大满量程(FS)电压在R(SENSE)上为100mV，选择R(OUT)来设置相应的满量程输出电流的大小。然而，这种R(OUT)选择涉及到权衡。更高的电流使IN+和REF之间的两个25k欧姆电阻的电压降所引起的误差电流的影响最小化。在更高的输出电流下，这种影响所带来的百分比误差更低。

另一方面，较高的电流水平会在U2中产生过电压，从而浪费电力。一个不错的折衷似乎是350µA。因此，R(OUT) = 100mV/350µA = 286欧姆 (287欧姆是最接近的标准值)。在3.0V工作时，电阻负载产生的最大误差电流为3.0V/50k欧姆 = 60µA，误差为17%。这可能看起来有点高，但是一个简单的校准例程可以减去该误差的大部分影响，对校准结果产生可以忽略不计的影响。选择一个普通的pnp晶体管(MMBT3906)作为电平转换器。工作在350µA和接近45V V(CE)，晶体管的功耗非常低(<20 mw)。

10k欧姆数字电位器U2 (MAX5402)调节电流监视器的增益。U2具有简单的上/下接口和低标称端到端电阻值(10k欧姆)。在最坏情况下，初始公差、电源电压和温度的变化产生的最大端到端电阻为12.5k欧姆。在上面选择的350 μ a满量程信号电流上加上60 μ a误差电流，Q1的最大输出电流为:350 μ a + 60 μ a = 410 μ a。将该电流乘以最大端到端电阻:

MAX5402引脚“H”的最大电压= 410µA × 12.5k欧姆 = 5.12V

U2指定在引脚H处的绝对最大电压为6V，因此必须选择足够低的满量程信号电流，以避免在引脚H处过电压。

所提出的技术允许在48V应用中使用5V(最大)差分放大器，并且可以根据需要修改电路以适应更低或更高的共模电压。使用Q1将信号电压转换为电流，可以使用数字电位器轻松调整增益。所示的数显器(MAX5402)可以将满量程信号大小除以高达32的因数。这种增益调整对于汽车电池监测和其他监测电流在宽动态范围内变化的应用是有用的。

为数字电位器和运算放大器提供单独的接地是很重要的。同样重要的是不要将这些接地连接到接地。否则，该连接将数字电位器与运算放大器电路并联，导致V(OUT)处的电阻(相对于地)随V(in)处的电压变化。