介绍

LT1787高侧电流检测放大器提供输入或输出电源电流的精确测量。该部分产生的输出电压与流过外部电流检测电阻的电流成正比。LT1787的典型输入偏置电压为40μV，在250mV满量程输入时具有优于12位的零交叉精确动态范围。高达60V的最大供电电压规格使该部件不仅可用于低压电池应用，还可用于高压电信和工业应用。独立的V(EE)和V(BIAS)引脚使得LT1787的应用非常广泛。

该设备由其所监控的电源自供电，仅需要60μA的电源电流。LT1787的电源抑制比大于120dB。该部件从输入到输出的固定电压增益为8。

其他LT1787功能包括输入噪声滤波(差分和共模)，以及在2.5V至60V的非常宽的电源范围内工作的能力。该部件的功能图及其工作原理在侧栏中有详细说明。该部件有8引脚SO和MSOP两种封装。

操作与A/D转换器

图1显示了一个高分辨率(12位)双向电流-位转换器的详细原理图，该转换器采用LT1787、LT1783 SOT-23 1.2MHz微功率、轨对轨运放和LTC1404 SO-8封装、带关断功能的12位数字转换器。如图所示，该电路允许以12位分辨率将输入电流从大约-3A数字化到大约2A。

LT1787的输出电压由LT1783缓冲，滤波后加到LTC1404的A(IN)引脚。施加在LT1787的V(bias)引脚上的精密偏置电压来自LTC1404的参考输出，通常为2.43V。该偏置电压将LT1787的零电流输出设置为2.43V，或a - d转换器的大约中程，允许在正负方向测量电流。注意，LTC1404的内部参考电压为4.096V;因此，转换器的输出是来自LT1787输出的输入电压每毫伏1次计数，或R(SENSE)上的输入电压每毫伏8次计数。零感电流从转换器转换为2.43V或2430个计数。满量程正电流为4096个计数，满量程负电流为0个计数。

图2显示了整个系统的电流与输出代码。LTC1404具有由CLK和CONV输入和D(OUT)串行数字输出组成的数字接口。该信号提供了广泛的灵活性，允许该部件与大多数微处理器和dsp接口。

LT1787的输出电压V(OUT)与输入感测电压的关系如下:

V(感觉)= i(感觉)·r(感觉)
）

V(输出)= 8(V(感应))+ V(偏置)

虽然本图选择了-3A到2A的范围，但其他电流范围可以通过简单地改变感测电阻的值来适应。推导出正确的R(SENSE)值，使最大检测电流和检测电阻值的乘积等于所需的最大检测电压(12位分辨率为250mV)。例如，检测最大10A电流的检测电阻的值为250mV/10A = 0.025欧姆。最小可测量电流为10A/4096计数= 2.44mA/计数。如果只需要10位分辨率，那么满量程电压可以降低到60mV, R(SENSE)降低到0.006欧姆。检测电阻的耗散功率I(MAX)(2)·R(sense)不超过该电阻的最大额定功率。

结论

LT1787高侧电流感测放大器为多种应用领域提供了一种易于使用的12位分辨率电流感测方法。该部件可以工作到60V，使其成为电信或工业应用中更高电压系统的理想选择。此外，该部件可以在电池供电的手持设备和计算机中找到应用，其中需要测量消耗的电流量和/或电池剩余电量是至关重要的。

操作理论(见图3)

输入V(S)(+)和V(S)(-)将检测电压施加到匹配的电阻R(G1)和R(G2)上。由于放大器A1的电压增益，电阻R(G1)和R(G2)的两端被迫处于相等的电位。通过R(G1)和R(G2)的电流被强制流过晶体管Q1和Q2，并在节点V(OUT)处由1:1电流镜求和。从R(G1)和R(G2)流过电阻R(OUT)的净电流使电压增益为8。正感测电压导致V(OUT)相对于引脚V(BIAS)为正。

引脚V(EE)， V(BIAS)和V(OUT)可以以多种方式连接，以与后续电路接口。拆分电源和单电源输出配置很容易支持。

放大器A1的供电电流来自V(S)(-)引脚。通过仔细选择连接极性，用户可以选择将该电流包括在监测电流中(通过R(SENSE))。