#電源設計 #運算放大器OPA #電流感測放大器 #類比數位轉換器ADC #類比前端AFE

【精密量測電流】

電流感測電阻又稱作分流器，目的是測量電流；為避免對電流造成負面影響，其電阻值通常非常小，導致按比例所產生的電壓也相對小，不利後續類比數位轉換器 (ADC) 運作。因此，設計人員必須利用電路將此微弱電壓放大。

「電流感測放大器」是專用的運算放大器 (OPA)，額外增添雷射修整的精密電阻網路，再融入到裝置中設定增益值，可選擇是否在同一封裝內納入電流分流電阻；在高功率應用中，因為功率耗散會產生熱量，因而偏好採用外接分流電阻。

最常見的電流監測訊號鏈配置，含有分流電阻、類比前端 (AFE)、ADC 及系統控制器。諸如運算放大器或專屬電流感測放大器的 AFE，會將通過分流電阻而產生的微弱差動電壓，轉換成 ADC 可用的電壓。

可在寬幅共模範圍內測量「分流電阻」壓降的電流感測放大器，結合超低偏移電壓、極小增益誤差和高 DC 共模抑制比 (CMRR)，可實現超精密的電流量測準確度，適用於主動天線系統 mMIMO (AAS)、Macro 遠端無線電單元 (RRU)、48V 機架伺服器或商用網路／伺服器電源供應器。

延伸閱讀：
《INA290 超精密電流感測放大器》
https://www.digikey.tw/zh/product-highlight/t/texas-instruments/ina290-current-sense-amp?dclid=COiuxubBzusCFcaNvQod0T4LkQ

#德州儀器TI #INA290 #Digikey

#差動放大器DifferentialAmplifier #電流檢測 #共模拒斥比CMRR

【差動放大器，有比「共模分壓」更好的選擇！】

差動放大器 (Differential Amplifier，簡稱「差放」) 是一種將兩個輸入端的「電壓差」，予以固定增益放大的電子放大器，是一種常用的「功率放大器」和射極耦合邏輯電路 (ECL) 的輸入級，通常以差模增益和共模增益的比值——共模拒斥比 (Common-Mode Rejection Ratio, CMRR) 衡量差動放大器消除共模訊號的能力，可用於訊號放大、電機控制和共模電流檢測。

藉由提供極準確的差分增益 (=1) 執行差分測量，並將之從一個高共模電壓轉換至低電壓、經 ADC 進行數位化。因為 REF 引腳上的電壓能把輸出訊號範圍與 ADC 的輸入範圍相吻合，故可用於一個小檢測電阻器的兩端，完成非常準確的電流測量並直接驅動一個 ADC，包括高端及低端電流測量、負高端電流檢測和雙向電流檢測。

業界常見的差動放大器，多採用一個大共模輸入電壓，再將共模電壓數值除以 20、進行「分壓」；雖然這種方式可實現非常高的共模電壓測量，但同時也會放大內部運算放大器的雜訊和失調狀況，有損準確性和靈活度。新一代的差動放大器架構可解決此一難題：內部具有橋接引腳之基準電阻器、且可靈活設定電阻分壓器分壓比，能在輸入電壓範圍與輸出雜訊／輸出失調之間實現平衡。

把更多的基準電阻器連接至地，將產生一個較高的電阻分壓器分壓比，雖提高電壓輸入範圍、卻會降低放大器的準確度；因此，可依個別需求自行設置輸入電壓和電阻分壓器分壓比，是較為務實且具彈性的作法，方便量身訂製電路，實現較高的系統性能。此外，引腳是否盡可能不佔電路板空間並節省功耗？是否具有熱保護電路功能，以防止放大器過熱、提高耐用性？亦是重要考量。

演示視頻：
《Linear---- 寬共模範圍電流檢測》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2016/0804/32816.html

#凌力爾特Linear #LT6375

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