高侧电流感测放大器通常放大通过感测电阻的差分电压，并提供与该电阻中的电流成比例的输出电压。感测电压依赖于电流感测放大器抑制的共模电压。因此，这种器件可用于检测负载中的过流故障或进行系统电源管理权衡。

大多数高侧电流检测放大器都非常适合于共模电压范围从地上2V到30V以上的情况。用于某些工业和汽车应用的感测放大器需要防止电池反向连接，对于某些负载，它还需要防止感应反流和其他负电压瞬变。由于在这些事件中共模电压可能变为负(在地下)，因此允许过大的电流流过内部ESD二极管可能会损坏感测放大器。

例如，特定的高侧电流检测放大器(MAX4080)的数据手册规定了接地与RS+或RS-引脚之间的绝对最大电压为-0.3V至80V(图1)。接地下远高于0.3V的负电压将通过打开内部ESD二极管D1或D2之一而产生大电流。

保护电流检测放大器的一种方法是将外部串联二极管从检测电阻连接到RS+和RS-引脚。然而，在正常工作条件下，这些二极管的正向压降中的任何失配都会严重降低电流检测放大器的精确输入特性。

因此，一个更好的解决方案是在RS+和RS-路径上连接PMOS晶体管，如图1所示。PMOS开关在存在正共模电压时处于ON状态，允许IC正常工作。当共模电压变为负值时，fet立即关闭(打开)，在感测电阻和输入引脚之间插入反向二极管，从而通过防止内部ESD二极管打开来保护IC。

PMOS开关具有非常低的ON电阻:RDS(ON)通常为几百万欧姆。由于MAX4080的偏置电流也很低(最大12µA)，因此RDS(ON)在其路径上引起的电压降可以忽略不计，因此对IC的输入失调电压的影响可以忽略不计。图2的波形说明了该IC的增益为20的版本的操作(其他版本提供5V/V和60V/V的增益)。在RS+和RS-之间施加的测试信号是差分信号，由100mV(P-P)正弦波驱动200mV直流偏置，而直流偏置又驱动在-20V和+20V之间变化的共模电压。当输入共模为4.5V或更高时，输出为100mV × 20 = 2VDC，输出上有100mV × 20 = 2V(P-P)正弦波，正常工作。

当输入共模电压变为-20V(进入地下)时，PMOS开关关闭以保护该部分，输出位于0V。当共模恢复(即高于4.5V)时，IC再次正常工作。即使V(CC) = 0(当施加反电池条件时通常是这种情况)，该方案也同样适用于反电池保护。

对其他感测放大器，如MAX9938、MAX9928和MAX4173，也可以实现类似的负过压保护。(MAX9937和MAX9918等电流检测放大器不需要保护方案，它们专门设计用于承受上述应用条件。)

这篇文章的类似版本出现在2009年10月8日的电子设计杂志上。