电流测量运放(运放高端电流检测原理)

78 2023-01-21 22:47

1. 运放高端电流检测原理

设输入为Ui,则3点的电压为U3=Ui*R1/(R1+R2);根据虚短和虚断原理,2点电压=3点电压。知道2点电压,下面再球6点电压,即输出电压。U6/(R3+R4)=U2/R3,这样就得到放大倍数:U6/Ui=(R3+R4)*R1/(R1+R2)*R3。分析运放负反馈电路,最关键要常握好虚短和虚断这两个概念。

虚短:两个输入端的电压相等,V+=V-。

虚断:由于输入阻抗很大,所以输入端电流为0,Ii=0。

2. 电流检测 运放

运放的参数名目很多,基本分为两类,即直流特性参数和交流特性参数。

重要的直流参数如下:

①输入失调电压Vio

运放输出直流电压为零时,两输入端之间所加的补偿电压称为输入失调电压。

②输入失调电压的温度系数αVio

在一定的温度变化范围内,失调电压的变化与温度变化的比值称为输入失调电压的温度系数。

③输入偏置电流Iib

运放输出直流电压为零时,两输入端偏置电流的平均值称为输入偏置电流。

④输入失调电流Iio

运放输出直流电压为零时,两输入端偏置电流的差值称为输入失调电流。

⑤差模开环直流电压增益Avd

运放工作于线性区,输入差模直流电压,其输出电压变化ΔVo与差模输入电压变化ΔVi之比,称为差模开环直流电压增益。

⑥共模抑制比Kcmr

运放工作于线性区,其差模电压增益与共模电压增益之比称为共模抑制比。

⑦电源电压抑制比Ksvr

运放工作于线性区,输入失调电压随电源电压改变的变化率称为电源电压抑制比。

⑧输出峰-峰电压Vopp

在特定负载条件下,运放能输出的最大电压幅度。

⑨最大共模输入电压Vicm

当运放的共模抑制特性显著变坏时的共模输入电压称为最大共模输入电压。

⑩最大差模输入电压Vidm

指运放两输入端所允许加上的最大电压差。

重要的交流参数如下:

①开环带宽BW

运放的开环电压增益值从直流增益下降3dB所对应的信号频率称为开环带宽。

②单位增益带宽GB

运放在闭环增益为1状态下,用正弦小信号驱动情况下,其闭环增益下降至0.707倍时的频率。

③转换速率(压摆率)SR

额定负载条件下,输入阶跃大信号,运放输出电压的最大变化率称为转换速率。

④全功率带宽BW

额定负载条件下,运放闭环增益为1时,输入正弦大信号,使运放输出电压幅度达到最大(须具一定失真度条件)的信号频率,称为功率带宽。

⑤建立时间ts

一定负载条件下,运放闭环增益为1时,输入阶跃大信号,运放输出电压达到某一特定值的范围时所需要的时间ts称为建立时间。

⑥等效输入噪声电压En

屏蔽条件良好情况下,无信号输入,运放输出端产生的任何交流无规则的干扰电压,称为电路的输出噪声电压,。把输出噪声电压换算到输入端时就称为等效输入噪声电压。

⑦差模输入阻抗Zid

通常称为输入阻抗。运放工作于线性区,两输入端的电压变化量与对应的输入端电流变化量之比称为差模输入阻抗。

⑧共模输入阻抗Zic

运放工作于共模信号时,共模输入电压的变化量与对应的输入电流变化量之比,称为共模输入阻抗。

⑨输出阻抗Zo

运放工作于线性区,在输出端加上信号电压后,此电压变化量与对应的电流变化量之比称为输出阻抗。

3. 运放电流检测电路原理

短路输出电流被定义为当运放的输出与地、电源的两个端电压之一短接时,运放可以给出的最大输出电流。

短路电流确定了运放输出的驱动能力,在很多运放中短路输出电流包括源(sourcing)电流和阱(sinking)电流。分别表示输出端和正电源与负电源短接时的最大输出电流

4. 电流测量运放方法

会烧掉。但是,正常情况下,集成运放的输入阻抗非常大,输入电流都是uA或nA级,不可能达到30mA。

如果你说的30mA是运算放大器电路的输入电流,比如说反相放大器输入电流,这时电流通过输入电阻及负反馈电阻至输出,正常工作时,数值上等于集成运放的输出电流,30mA一般不至于烧坏。

5. 运放输出电流

首先要明确运放的工作频率范围,以其中心频率作为测试信号的频率,比如,在音频应用中是以1kHz作为中心频率。然后,在空载情况下,输入端输入测试信号,调节信号强度,使运放的输出电压达到额定输出电压U1;再保持测试信号不变,接上一个可变电阻负载,由大到小调节负载,使输出电流达到运放的额定输出电流为止,测量此时的负载电阻值R和输出电压U2。至此,即可根据 r=R(U1-U2)/U2 计算出输出阻抗。

6. 运放测电压

运放的具体工作电压范围跟型号有关。

一般CMOS运放的工作电压范围较低,像OPA2333低功耗CMOS运放的工作电压范围仅±0.9~±2.75V。常用的双极型运放,譬如:LM124、LM224、LM324、LM358工作电压范围是±1.5~±16V。而各种高压运放和大功率运放的工作电压范围较宽,譬如:高压运放OPA548的工作电压范围是±4~±30V,OPA502的工作电压范围达±10~±45V。有少数高压运放的最高工作电压可达±100V以上。不过,它们的价格也相当高。

7. 电流测量运放方向

电压检查一般是检查输入电压,和母线电压,用大电阻降压后,通过光耦传输到CPU

电流检测一般有传感器和毫欧级小电阻检测,经运放,光耦等,传输到CPU

不同的变频器具体电路是不同的,要点是,查电压检测电路主要重大电阻降压开始,

查电流检测电路,重传感器或毫欧级小电阻开始

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