用于存在高共模电压时的电流测量的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于存在高共模电压时的电流测量的系统和方法，具体地提供了一种用于在存在大共模电压时通过确定横跨与负载串联的电阻器的差分压降来进行准确的电流测量的系统和方法。产生量值上与共模电压相等但相位差180度的补偿电压，并将其施加于连接到测量放大器的电阻器网络，从而显著减小在测量放大器的输入端的共模电压的量值。产生误差校正电压并将其施加到测量放大器的输出端，以补偿电阻器网络的数值上的误差。

【技术实现步骤摘要】
用于存在高共模电压时的电流测量的系统和方法
本专利技术涉及一种用于测量流入负载中的电流的方法和装置。
技术介绍
在许多电子系统中，希望测量流过负载的电流。一个此类应用是消费音频设备，其中希望测量从功率放大器流到扬声器的负载电流。测量的电流信息对于确定放大器上的负载是有用的，以便确定过载条件，或者诸如会损坏功率放大器的短路负载之类的异常条件。通常，通过设置与负载串联的电阻器，并测量横跨该电阻器的压降来进行电流测量。使用欧姆定律可以将压降转换为测量的电流。使得横跨测量电阻器的压降最小化以减小测量对传递到负载的最终电压的影响。差分运算放大器常常用于测量非常小的压降。然而，为了准确地进行该测量，差分放大器必须具有极好的“共模抑制”技术规格。共模抑制是放大器消减施加到其非反相输入端和反相输入端的相同电压的影响的能力。理想的放大器会具有无限共模抑制比，导致即使将相同的电压施加到其两个输入端，在其输出端也没有影响。在实际实践中，多个因素限制了此类放大器的使用。首先，这些放大器会是昂贵的。其次，运算放大器的共模抑制比是依赖于频率的，经常随频率增大而减小。这使得它们对于AC和复杂音频信号测量而言是不太本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量流入负载中的电流的方法，包括：提供测量电阻器，所述电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，所述负载电耦合到所述测量电阻器的所述第二连接端子，所述电流流过所述测量电阻器；提供第一网络电阻器，所述第一网络电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，所述第一网络电阻器的所述第一连接端子电耦合到所述测量电阻器的所述第一连接端子；提供第二网络电阻器，所述第二网络电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，所述第二网络电阻器的所述第一连接端子电耦合到所述测量电阻器的所述第二连接端子；提供第三网络电阻器，所述第三网络电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，所述第三网络电阻器的所述第一连接端子电耦合到所述第一网络...

【技术特征摘要】
2012.04.10 US 13/443,4951.一种用于测量流入负载中的电流的方法，包括：提供测量电阻器，所述电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，所述负载电耦合到所述测量电阻器的所述第二连接端子，所述电流流过所述测量电阻器；提供第一网络电阻器，所述第一网络电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，所述第一网络电阻器的所述第一连接端子电耦合到所述测量电阻器的所述第一连接端子；提供第二网络电阻器，所述第二网络电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，所述第二网络电阻器的所述第一连接端子电耦合到所述测量电阻器的所述第二连接端子；提供第三网络电阻器，所述第三网络电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，所述第三网络电阻器的所述第一连接端子电耦合到所述第一网络电阻器的所述第二连接端子；提供第四网络电阻器，所述第四网络电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，所述第四网络电阻器的所述第一连接端子电耦合到所述第二网络电阻器的所述第二连接端子，所述第四网络电阻器的所述第二连接端子电耦合到所述第三网络电阻器的所述第二连接端子；提供第一放大器，所述第一放大器具有反相输入端子、非反相输入端子和输出端子，所述第一放大器的所述非反相输入端子电耦合到所述第一网络电阻器的所述第二连接端子，所述第一放大器的所述反相输入端子电耦合到所述第二网络电阻器的所述第二连接端子；测量在所述测量电阻器的所述第二连接端子的共模电压；产生在量值上等于所述共模电压的补偿电压，所述补偿电压与所述共模电压的相位差为180度；将所述补偿电压施加到所述第三网络电阻器和所述第四网络电阻器的所述第二连接端子；以及测量来自所述第一放大器的所述输出端子的输出电压。2.根据权利要求1所述的方法，其中，产生所述补偿电压进一步包括：提供DC参考电压；以及提供第二放大器，所述第二放大器具有反相输入端子、非反相输入端子和输出端子，所述第二放大器的所述非反相输入端电耦合到所述DC参考电压，所述第二放大器的所述反相输入端电耦合到所述第二网络电阻器的所述第二连接端子，所述第二放大器的所述输出端电耦合到所述第四网络电阻器的所述第二连接端子。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一放大器和所述第二放大器是运算放大器。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：从所述共模电压和所述补偿电压产生误差校正电压；以及对所述误差校正电压与来自所述第一放大器的所述输出电压求和。5.根据权利要求4所述的方法，其中，产生所述误差校正电压包括提供第三放大器，所述第三放大器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第三放大器的所述第一输入端电耦合到所述第二网络电阻器的所述第一连接端子，所述第三放大器的所述第二输入端电耦合到所述第三网络电阻器和所述第四网络电阻器的所述第二连接端子，在所述第三放大器的所述输出端产生所述误差校正电压。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第三放大器具有可调整的增益。7.根据权利要求6所述的方法，包括：使参考电流流过所述测量电阻器；调整所述第三放大器的所述增益，以使得所述误差校正电压与来自所述第一放大器的所述输出电压的总和表示所述参考电流被测量。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述参考电流约为零，并且调整所述第三放大器的所述增益，以使得所述误差校正电压与来自所述第一放大器的所述输出电压的所述总和约为零。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量电阻器约为0.1欧姆。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一网络电阻器、所述第二网络电阻器、所述第三网络电阻器和所述第四网络电阻器具有100K欧姆到500K欧姆之间的值。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一网络电阻器、所述第二网络电阻器、所述第三网络电阻器和所述第四网络电阻器具有约为300K欧姆的值。12.一种用于测量流入负载中的电流的方法，包括：提供测量电阻器，所述电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，所述负载电耦合到所述测量电阻器的所述第二连接端子，所述电流流过所述测量电阻器；提供第一网络电阻器，所述第一网络电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，所述第一网络电阻器的所述第一连接端子电耦合到所述测量电阻器的所述第一连接端子；提供第二网络电阻器，所述第二网络电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，所述第二网络电阻器的所述第一连接端子电耦合到所述测量电阻器的所述第二连接端子；提供第三网络电阻器，所述第三网络电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，所述第三网络电阻器的所述第一连接端子电耦合到所述第一网络电阻器的所述第二连接端子；提供第四网络电阻器，所述第四网络电阻器具有第一连接端子和第二连接端子，...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·马扎莱拉，M·穆萨奇，
申请(专利权)人：马克西姆综合产品公司，
类型：发明
国别省市：