微放大器電流的精密高端測量需要一個小值檢測電阻和一個低失調電壓,超低功耗放大器。 提供280μA的電源電流,以在100μA至250mA的寬動態范圍內檢測電流。 這最大限度地減少了分流電阻上的功率損耗,并使負載的可用功率最大化。 LTC2063的軌到軌輸入允許該電路在非常小的負載電流下工作,輸入共模幾乎處于軌道上。 LTC2063的集成EMI濾波器可在噪聲條件下保護其免受RF干擾。對于給定的檢測電流,該電路的電壓輸出是:
零點
電流檢測解決方案的關鍵指標是零點,或在沒有檢測電流時產生的輸出的等效誤差電流。 零點通常由放大器的輸入失調電壓除以RSENSE決定。 LTC2063的低輸入失調電壓(典型值為1μV,最大值為5μV,典型值為1-3pA的典型輸入偏置和失調電流)允許零點輸入參考誤差電流僅為10μA(1μV/0.1Ω),典型值為50μA (5μV/0.1Ω)最大。 如圖2所示,這個低誤差允許檢測電路將其線性度保持在指定范圍內的最低電流(100μA),而不會由于分辨率的損失而出現平臺。輸出電流到輸出電壓的曲線在整個 整個電流感應范圍。
零點誤差的另一個來源是輸出PMOS的零柵極電壓漏極電流(IDSS),即PMOS名義上關斷(| VGS | = 0)時非零VDS的寄生電流。 具有高IDSS泄漏的MOSFET將產生不具有ISENSE的非零正VOUT。


英飛凌的BSP322P在此設計中使用的晶體管的上限IDSS為1μA,在| VDS | = 100V。 作為BSP322P典型IDSS的一個很好的估算,在室溫下,VDS = -7.6V時,IDSS僅為0.2nA,誤差輸出僅為1μV,或等效的100nA輸入電流誤差,
測量0A輸入電流時。
建筑
LT1389-4.096參考以及由M2,R2和D1組成的自舉電路建立了一個非常低功耗的隔離式3V電壓軌(4.096V + M2的VTH,典型值為-1V),可以保護LTC2063免受絕對最大電源電壓為5.5V。 盡管串聯電阻可以滿足建立偏置電流的需要,但使用晶體管M2可以提供更高的整體電源電壓,同時在電源電壓的高端限制電流消耗僅為280μA。
精確度
LTC2063的輸入失調電壓會產生10μA的固定輸入參考電流誤差。 在250mA滿量程輸入中,失調僅導致0.004%的誤差。在低端,100μA中10μA的誤差為10%。 由于偏移是恒定的,所以可以校準。 圖3顯示,LTC2063,不匹配的寄生熱電偶和任何寄生串聯輸入電阻的總偏移量僅為2μV。
圖3中所示的增益100.05V / V比由RDRIVE和RIN建立時的實際值或4.978k / 50.4 = 98.77V / V給出的預期增益大1.28。 這個誤差可能是由于RDRIVE和RIN的溫度系數不同造成的。
