Усилитель тока
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( апрель 2009 г. ) |
Усилители измерения тока (также называемые токошунтирующими усилителями) — это усилители специального назначения, которые выдают напряжение, пропорциональное току, протекающему в шине питания. Они используют «токоизмерительный резистор» для преобразования тока нагрузки в шине питания в небольшое напряжение, которое затем усиливается токоизмерительными усилителями. Токи в шине питания могут находиться в диапазоне от 1 А до 20 А, поэтому токоизмерительный резистор обычно должен быть резистором в диапазоне от 1 до 100 мОм. Эти усилители предназначены для усиления очень небольшого «чувствительного напряжения» от 10 до 100 мВ при наличии очень больших синфазных напряжений от 5 до 30 В. Точность по постоянному току (низкое входное напряжение смещения) и высокий коэффициент подавления синфазного сигнала. (CMRR) являются отличительными характеристиками этих усилителей. Некоторые усилители измерения тока измеряют ток, текущий в одном направлении; двунаправленные усилители измеряют ток в обоих направлениях через чувствительный резистор. [1]
Обычные дифференциальные усилители и операционные усилители, питаемые между двумя шинами питания (скажем, V CC и V EE ), могут обрабатывать только сигналы, находящиеся между этими двумя шинами питания. Если на вход подается напряжение за пределами шин питания, внутренние диоды защиты от электростатического разряда включаются, вызывая протекание больших токов и повреждение этих частей.
Специализированные токоизмерительные усилители, напротив, сконструированы таким образом, что при питании от низковольтной шины питания, такой как V CC = 5 В и V EE = 0 В, они могут выдерживать напряжения на выводах, намного выше, чем V CC , и намного ниже, чем V CC. В ЭЭ . В этих усилителях используются специальные структуры ESD, которые позволяют им иметь эту функциональность. Их входные каскады сконструированы таким образом, что, когда входное синфазное напряжение намного выше, чем V CC или намного ниже, чем V EE , входной каскад усилителя питается от входного синфазного напряжения вместо V CC или V EE . [2]
Примеры интегрированных токоизмерительных усилителей включают INA240 , INA293 , LTC6101 , MAX4080 , AD8210 , TS1100 и INA193 . В особых случаях не VCC для измерения тока вывод требуется; MAX9938 является таким устройством.