【技术实现步骤摘要】
一种以电源地为输出翻转中心的精密低边双向电流检测放大器
[0001]本专利技术涉及一种以电源地为输出翻转中心的精密低边双向电流检测放大器，属于电流检测装置
。
技术介绍
[0002]在电流监测
/
过流保护设备
、
电流环系统
、
可编程电流源或电池电流计量器等诸多电子系统中，监测电路通过检测电流的大小与方向，来实时监控系统活动，从而实现相应的动态控制与安全防护
。
因此，一款能够精准检测电流信号并将其转换为输入差分信号，进而放大的电流检测放大器在系统控制中尤为关键
。
电阻检测是当前所有检流技术中精度最高的一种方法，相比于采用不同技术组合实现双向检流方案，电阻检测可操作性更强
。
但是现有的采用电阻检测方法实现的双向电流检测放大器，其输出电平严重依赖于外部参考电压，且无法实现近地输出
。
实现以电源地为输出翻转中心的精密低边双向电流检测放大器是本专利技术致力于研究的内容
。
技术实现思路
[0003]本专利技术提出了一种以电源地为输出翻转中心的精密低边双向电流检测放大器，目的在于采用斩波稳定技术与斩波调制技术，通过调制
、
解调及动态失调补偿，有效降低电流检测放大器的输入噪声和失调电压，提升共模抑制能力，实现电流的精密放大
。
电流检测放大器第一级包括共模电平抬升器和斩波稳定失调补偿电路，使用斩波稳定技术，显著降低外界噪声对电路的干扰及电路内...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种以电源地为输出翻转中心的精密低边双向电流检测放大器，包括共模电平抬升器与斩波稳定失调补偿电路构成的第一级
、
双向放大电路构成的第二级
、
输出级
(M1、M2管
)
构成的第三级；共模电平抬升器输入端连接外部输入电阻
R
IN
，电阻
R1跨接在共模电平抬升器的输入端与输出端之间；斩波稳定失调补偿电路输入端连接共模电平抬升器输入端，斩波稳定失调补偿电路输出端与共模电平抬升器的
OPA
G11
输出端并联，并接入共模电平抬升器的
OPA
G2
输入端；两路单向检测支路并联构成双向放大电路，并共用调制器
CH
21
，双向放大电路输入端通过电阻
R2与共模电平抬升器输出端相连，双向放大电路输出端与输出级
M1、M2管栅端相连；输出级
M1、M2管的漏端连接输出电阻
R
OUT
，输出级
M1、M2管的源端连接双向放大电路输入端；所述共模电平抬升器根据电阻
R1与输入电阻
R
IN
之比放大近地差分信号
V
sensor
，并实现共模电平抬升器输出端电平抬升，确保后级双向放大电路正常工作；所述斩波稳定失调补偿电路采样共模电平抬升器的失调与噪声，以电流形式对共模电平抬升器进行补偿，并通过斩波调制技术抑制自身失调与噪声；所述双向放大电路对输入端差值进一步放大，控制输出级切换，实现以电源地为输出翻转中心的放大功能；并通过斩波调制技术，抑制双向放大电路自身的失调与噪声；所述输出级，在双向放大电路的控制下，根据
V
sensor
的极性进行自主切换，实现以电源地为输出翻转中心的双向电流检测；所述双向电流检测的工作过程，包括：
S1
：设置输入电压
、
放大倍数
、
输出电压
、
负载电流参数；
S2
：共模电平抬升器放大并抬升差分电压
V
sensor
、
斩波稳定失调补偿电路对共模电平抬升器进行失调补偿
、
斩波稳定失调补偿电路抑制自身失调；
S3
：双向放大电路抑制自身失调
、
控制输出级
M1‑
M2管关断和导通，实现以电源地为翻转中心的电压输出；
S4
：输出级中导通的
PMOS
管与双向放大电路一起构成负反馈环路，使输出电压
V
OUT
以电源地为参考电平，随差分电压
V
sensor
的绝对值线性放大
。2.
根据权利要求1所述电流检测放大器，其特征在于，所述共模电平抬升器基于全差分运算放大器实现，包括
PMOS
型输入级
OPA
G11
和两级
AB
类驱动放大级
OPA
G2
。3.
根据权利要求1所述电流检测放大器，其特征在于，所述斩波稳定失调补偿电路由调制器
CH
11
、PMOS
型输入级
OTA1
G11
和
OTA1
G12
、
折叠
Cascode
结构
OTA1
G2
、
高通滤波器
HPF、
解调器
CH
12
、
积分器
OTA2
和
PMOS
型输入级
OPA
G12
组成；所述调制器和解调器由四个开关构成，通过外部非重叠时钟信号控制开关交替通断
。4.
根据权利要求1所述电流检测放大器，其特征在于，所述双向放大...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝蕴，王旭琨，周波，丁宇阳，王辰，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。