模擬乘法器提高高邊電流檢測(cè)的測(cè)量精度

　　利用電流檢測(cè)放大器的POUT作為輸出，而不是IOUT，其優(yōu)點(diǎn)是：加到ADC的信號(hào)（正比于負(fù)載電流）可以通過(guò)VREF降下來(lái)。用POUT作為輸出，降低了對(duì)基準(zhǔn)電壓精度的要求，因?yàn)锳DC的數(shù)字輸出取決于輸入電壓與基準(zhǔn)電壓（代表滿(mǎn)量程值）的比。因?yàn)镻OUT是基準(zhǔn)電壓VREF的函數(shù)，“VREF”比消除了基準(zhǔn)對(duì)ADC測(cè)量精度的影響，理論上與基準(zhǔn)電壓及其精度無(wú)關(guān)。但是，如果把IOUT接ADC，基準(zhǔn)上的任何誤差都將影響到輸出。

　　式(1）和式(2）分別給出了POUT和IOUT與ADC輸入/滿(mǎn)量程范圍的比值，由此解釋了上述結(jié)論。

　　POUT/VREF=ILOAD×RSENSE×25×VREF×R2/(R1+R2)/VREF=ILOAD×RSENSE×25×R2/(R1+R2) 式(1）

　　IOUT/VREF=ILOAD×RSENSE×25/VREF 式(2）

　　從式(1)可以看出，由POUT輸出，ADC精度將與VREF精度無(wú)關(guān)；而從IOUT輸出，將產(chǎn)生一個(gè)與VREF成反比的誤差。

　　圖2 利用檢流放大器(MAX4211)和帶外部基準(zhǔn)的ADC測(cè)量電池充電電流

　圖2的整體精度取決于很多因素：電阻精度、放大器增益誤差、電壓失調(diào)、偏置電流、基準(zhǔn)電壓的精度、ADC誤差以及上述參數(shù)的溫漂。另外，圖2給出了提高系統(tǒng)精度的解決方案，從中可以看出利用模擬乘法器和檢流放大器可以消除誤差源之一（基準(zhǔn)電壓誤差）。VREF的精度至少與以下三個(gè)因素有關(guān)：初始誤差（標(biāo)稱(chēng)值的百分比）、VREF隨負(fù)載的變化、VREF隨溫度的變化。

　　圖3 對(duì)圖2電路進(jìn)行測(cè)試，POUT/IOUT與VREF的關(guān)系曲線，VSENSE為125mV

　　圖3描述了上述第2個(gè)誤差源。隨著VREF負(fù)載的提高，VREF輸出從3.8V降到1.2V。POUT將隨著VREF變化，變化規(guī)律與之相同。圖4～圖6給出了VCC = 5V、VSENSE保持固定100mV時(shí)，VREF和MAX4211輸出隨溫度的變化。圖2電路的工作溫度從-40℃變化到+85℃，以 20℃為級(jí)差(-20℃、0℃、+25℃、+45℃和+65℃)，圖4曲線顯示了VREF隨溫度變化的結(jié)果。圖5給出了圖2電路中IOUT、IOUT/VREF隨溫度的變化曲線，如果用IOUT輸出驅(qū)動(dòng)ADC，IOUT/VREF與ADC的輸入信號(hào)/滿(mǎn)量程信號(hào)之比成正比。