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電流檢測(cè)放大器輸入和輸出濾波

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放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2018-06-28   瀏覽次數(shù):763
核心提示:由于多種不同的原因,可能需要在電流檢測(cè)放大器(CSA)的輸入或輸出端進(jìn)行濾波。今天,我們將重點(diǎn)談?wù)勗谑褂谜嬲〉姆至麟娮瑁ㄔ? m?以下)時(shí),用NCS21xR和NCS199AxR電流檢測(cè)放大器實(shí)現(xiàn)濾波電路。

因?yàn)槎喾N分歧的緣由,能夠須要在電流檢測(cè)縮小器(CSA)的輸出或輸入端停止濾波。明天,我們將重點(diǎn)談?wù)勗趹?yīng)用真正小的分流電阻(在1 m?以下)時(shí),用NCS21xR和NCS199AxR電流檢測(cè)縮小器完成濾波電路。低于1 m?的分流電阻具有并聯(lián)電感,在電流檢測(cè)線上會(huì)惹起尖峰瞬態(tài)事宜,從而使CSA前端過(guò)載。我們來(lái)談?wù)劄V除這些特定的尖峰瞬態(tài)事宜的重要斟酌身分。


在某些運(yùn)用中,被丈量的電流能夠具有固有噪聲。在有噪聲旌旗燈號(hào)的情形下,電流檢測(cè)縮小器輸入后的濾波平日更簡(jiǎn)略,特殊是當(dāng)縮小器輸入銜接到高阻抗電路時(shí)。縮小器輸入節(jié)點(diǎn)在為濾波器選擇組件時(shí)供給了最年夜的自在度,而且完成起來(lái)異常簡(jiǎn)略,雖然它能夠須要后續(xù)的緩沖。


當(dāng)分流電阻值減小時(shí),并聯(lián)電感對(duì)頻率呼應(yīng)有明顯影響。在小于1 m?的情形下,并聯(lián)電感發(fā)生傳遞函數(shù)中的零點(diǎn),平日招致在100 kHz的低頻率下發(fā)生拐角頻率。這類(lèi)電感增長(zhǎng)了電流檢測(cè)線路上高頻尖峰瞬態(tài)事宜的幅值,從而使任何并聯(lián)電流檢測(cè)集成電路(IC)的前端過(guò)載。這個(gè)成績(jī)必需經(jīng)由過(guò)程在縮小器輸出端停止濾波來(lái)處理。請(qǐng)留意,不管制作商若何宣稱(chēng),一切電流檢測(cè)IC都輕易遭到此成績(jī)的影響。即便尖峰頻率高于器件的額外帶寬,也須要在器件的輸出端停止濾波以處理此成績(jī)。


其他運(yùn)用,如DC-DC轉(zhuǎn)換器和電源運(yùn)用也能夠須要在電流檢測(cè)縮小器的輸出端停止濾波。圖1所示為建議的輸出濾波道理圖。



圖1. 輸出濾波賠償小于1 m?的分流電阻的并聯(lián)電感,和任何運(yùn)用中的高頻噪聲



因?yàn)闉V波電阻的增長(zhǎng)電阻和它們之間的相干電阻掉配會(huì)對(duì)增益、共模克制比(CMRR)和VOS發(fā)生晦氣影響,所以輸出濾波是龐雜的。對(duì)VOS的影響部門(mén)還歸罪于輸出偏置電流。是以,輸出電阻值應(yīng)限制在10 Ω以下。至多,選擇電容器以準(zhǔn)確地婚配分流電阻器及其電感的時(shí)光常數(shù);或許,選擇電容器以供給低于該點(diǎn)的頂點(diǎn)。


使輸出濾波器時(shí)光常數(shù)等于或年夜于并聯(lián)電阻及其電感時(shí)光常數(shù):


這簡(jiǎn)化為基于應(yīng)用10 ?電阻來(lái)肯定每一個(gè)RFILT的CFILT值:


假如重要目標(biāo)是濾除高頻噪聲,則應(yīng)將電容器增長(zhǎng)至供給所需濾波的值。


例如,100 kHz的濾波頻率須要一個(gè)80 nF電容。該電容器可以有一個(gè)低額外電壓值,但應(yīng)具有優(yōu)越的高頻特征。所需的電容器值可經(jīng)由過(guò)程上面的公式盤(pán)算:


瞬態(tài)克制


在瞬態(tài)共模電壓年夜于30伏特(V)的運(yùn)用中,須要瞬態(tài)克制電路。有關(guān)若何設(shè)計(jì)瞬態(tài)克制電路的具體信息,請(qǐng)參閱NCS21xR數(shù)據(jù)表中的根本銜接運(yùn)用正文。


濾波其實(shí)不老是必須的,具有最小的靜態(tài)變更電流的電池供電的直流電路將是一個(gè)例子。年夜的、龐雜的體系能夠有高速變更的供電電流或電壓(例如辦事器、盤(pán)算機(jī)),常常須要濾波以供給清潔的旌旗燈號(hào),以停止電流掌握、丈量和剖析。

 
 
 
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