高端電流檢測:差動放大器vs.電流檢測放大器

不過，在這種情況下，電流檢測架構并不是最優的，因為輸入放大器及其相應的輸入晶體管將直接與大的負壓相連。因為輸入信號不應當受大的輸入負直流電壓的影響，因此，電流檢測放大器的輸入ESD二極管通常設計成僅在指定輸入電壓范圍的低端以外導通。

　　除了直流負壓，這種電流檢測器還容易受到負的輸入瞬態負流的影響。在PWM系統中這是一種常見情況，其中電流取樣檢測器隨著內部FET開關導通與關斷，其輸入共模電壓從地到電源電壓之間擺動。同樣，也必須認真考慮最大絕對額定值，這些值主要由放大器輸入ESD二極管決定。和以前一樣，差動放大器受到高輸入電阻的保護，從本質上講是阻止負的瞬態電流進入；因此ESD二極管通常設計為能夠鉗位大的負電壓。但是，當采用電流檢測架構時，在每個短路瞬間，負瞬態電流能啟動輸入ESD保護，而通常的設計是：當輸入電壓接近放大器輸入共模額定值時，啟動輸入ESD保護。雖然這種大小的脈沖一般不會損壞AD8210放大器ESD單元，但這方面的性能因器件不同而異。為了確保不會出現錯誤，在實際系統中應當對這個參數進行測試。

　　輸入偏置電流：在電源管理非常重要以及必須考慮少量泄漏的應用中，兩種架構中的不同輸入結構都要求考慮輸入偏置電流。例如，在電池電流檢測系統中，兩個架構都可以監控高端電流。不過，當系統關斷且電流檢控器的電源關斷時，雖然輸入仍然與電池相連，差動放大器（如AD8206）內部電阻網絡中的固有接地線路將需要偏置電流，以持續耗盡電池電流。另一方面，由于輸入共模阻抗非常高（AD8210輸入共模阻抗》5 MΩ），采用電流檢測架構的放大器不會耗盡電池，因為在輸入到接地的路徑中幾乎沒有電流。

　　結論

　　在汽車、電信、消費電子和工業應用中，高端電流檢測是一種廣泛的需求。現在市場上銷售的集成高壓差動放大器和電流檢測放大器都可以實現這種功能。根據應用中的精度和性能要求，系統工程師需要認真考慮哪種類型的電流檢測器最適合其系統。下表概括出典型考慮因素。

　　兩種類型的電流檢測器都可以工作，但不同架構的優勢卻取決于截然不同的指標折衷。對于瞬態電流監控，寬帶寬的電流檢測放大器最適合，但差動放大器更適合監控平均電流。此外，電流檢測放大器具有最小的輸入電源關斷偏置電流泄漏，因此非常適合對電流消耗敏感的電源管理應用。不過，采用外部濾波器時，高端電流檢測放大器的輸入結構可能限制性能并要求仔細檢查，以確保在惡劣應用環境使用時不超過絕對輸入額定值。