一种高压侧电流检测放大器制造技术

本发明专利技术公开了一种高压侧电流检测放大器，属于电流检测技术领域。高压侧电流检测放大器包括放大单元，所述放大单元包括顺次连接的输入级电路、放大级电路和输出级电路，所述输入级电路为具有电迁移结构的共基差分对。本发明专利技术通过对输入级电路进行改进，大大扩展了高压侧电流检测放大器的使用范围，使得输入电压范围可达0～30V，并且电源电压可低于共模输入电压。压。压。

【技术实现步骤摘要】
一种高压侧电流检测放大器


[0001]本专利技术属于电流检测
，特别是涉及一种高压侧电流检测放大器。

技术介绍

[0002]常见的对电流的精确检测方法是：在待测通路上引入阻值较小的检测电阻，通过检测已知阻值的电阻两端的电压来计算通路上的电流，并把检测到的小的电压信号经过放大器放大输出给后级系统应用。
[0003]电流检测放大器分为高压侧和低压侧两种形式，低压侧检测是将感应电阻放置在负载和地之间，而高压侧检测是将感应电阻放在正电源和负载之间。
[0004]图1为传统的高压侧电流检测放大器的原理图，根据放大器的基本原理，流入放大器输入端的电流为零，则放大器负输入端C的电压应该等于感应电阻Rsense的负端B。又根据放大器的工作原理，放大器的正负端电压相等，即C端和D端的电压相等，则I
•
Rsense为A端到D端的压降，则通过R7的电流为I7=I
•
Rsense/R7，该电流通过电流镜放大之后，通过R15转换为Vout，即为传统高压侧电流检测放大器的工作原理。
[0005]传统运算放大器输入端采用共射级差分对，如图2所示，一旦输入电压过低或过高，都会使差分对进入线性区或饱和区导致无法工作。传统的放大器对输入共模电平的范围有限制，最理想的情况也不能超越电源电压范围即：0＜输入共模电平 ＜供电电压。但通常在便携式的电流检测器上，使用的电源往往为干电池，仅能提供较小的供电电压，然而需要检测的电路的电压则有高有低，一旦检测电路的电压超过供电电压，传统式的电流检测放大器便无法工作。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高压侧电流检测放大器。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高压侧电流检测放大器，包括放大单元，所述放大单元包括顺次连接的输入级电路、放大级电路和输出级电路，所述输入级电路为具有电迁移结构的共基差分对。
[0008]进一步地，所述输入级电路包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9、三极管Q10、三极管Q11、三极管Q12、三极管Q13、三极管Q14、三极管Q15、三极管Q16、三极管Q17、三极管Q18、电容C1和电容C2；电阻R5的第一端作为电流检测放大器的负输入端，电阻R5的第二端与三极管Q7的基极连接，三极管Q7的基极与三极管Q7的发射极连接，三极管Q7的集电极与三极管Q3的集电极连接，三极管Q3的发射极经电阻R3接VCC电压；三极管Q7的发射极与三极管Q11的发射极连接，三极管Q11的基极与三极管Q11的集电极连接，三极管Q11的集电极经电阻Q10与三极管Q14的集电极连接，三极管Q14的发射极接地；
电阻R6的第一端与电阻R5的第一端连接，电阻R6的第二端与三极管Q6的基极连接，三极管Q6的基极与三极管Q6的发射极连接，三极管Q6的集电极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的基极与三极管Q3的基极连接，三极管Q2的发射极经电阻R2接VCC电压；三极管Q6的发射极与三极管Q10的发射极连接，三极管Q10的基极与三极管Q11的基极连接，三极管Q10的集电极与三极管Q13的集电极连接，三极管Q13的发射极经电阻R9接地；电阻R7的第一端作为电流检测放大器的正输入端，电阻R7的第二端与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的基极与三极管Q5的发射极连接，三极管Q5的集电极与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极与三极管Q2的基极连接，三极管Q1的发射极经电阻R1接VCC电压；三极管Q5的发射极与三极管Q9的发射极连接，三极管Q9的基极与三极管Q10的基极连接，三极管Q9的集电极与三极管Q12的集电极连接，三极管Q12的基极与三极管Q12的集电极连接，三极管Q12的基极与三极管Q13的基极连接，三极管Q12的发射极经电阻R8接地；三极管Q4的发射极经电阻R4接VCC电压，三极管Q4的基极与三极管Q4的集电极连接，三极管Q4的基极与三极管Q3的基极连接，三极管Q4的集电极与三极管Q8的集电极连接；三极管Q8的发射极与三极管Q15的集电极连接，三极管Q15的发射极接地；三极管Q18的发射极经电阻R11接VCC电压，三极管Q18的基极与三极管Q8的基极连接，三极管Q18的集电极经电阻12与三极管Q17的发射极连接；三极管Q17的基极与三极管Q11的基极连接，三极管Q17的集电极与三极管Q16的集电极连接；三极管Q16的基极与三极管Q15的基极连接，三极管Q16的基极与三极管Q16的集电极连接，三极管Q16的发射极接地；电容C1与电阻R12并联，电容C2与电阻R12并联。
[0009]进一步地，所述三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q9、三极管Q10、三极管Q11和三极管Q17为PNP型三极管，三极管Q8、三极管Q12、三极管Q13、三极管Q14、三极管Q15、三极管Q16和三极管Q18为NPN型三极管。
[0010]进一步地，所述放大级电路包括电阻R13、三极管Q19、三极管Q20和电容C3，三极管Q19的发射极经电阻R13接VCC电压，三极管Q19的基极与三极管Q14的基极连接，三极管Q19的集电极三极管Q20的集电极连接，三极管Q20的基极经电容C3与三极管Q20的集电极连接，三极管Q20的基极与三极管Q9的集电极连接，三极管Q20的发射极接地。
[0011]进一步地，所述三极管Q19为PNP型三极管，三极管Q20为NPN型三极管。
[0012]进一步地，所述输出级电路包括三极管Q21、三极管Q22、三极管Q23、电阻R14和电容C4连接，所述三极管Q23的集电极接VCC电压，三极管Q23的基极与三极管Q18的基极连接，三极管Q23的发射极与三极管Q22的集电极连接，三极管Q22的发射极与电阻R14的第一端连接，电阻R14的第二端与三极管Q21的集电极连接，电阻R14的第二端作为放大单元的输出端，三极管Q21的发射极接地，三极管Q21的基极与三极管Q21的集电极连接，电容C4与电阻14并联。
[0013]进一步地，所述三极管Q21、三极管Q22和三极管Q23为NPN型三极管。
[0014]进一步地，所述高压侧电流检测放大器还包括输出单元，所述输出单元包括三极管Q24、三极管Q25、电阻R15和电流镜，所述三极管Q24的基极与所述输出级电路的输出端连接，所述三极管Q24的发射极接地，所述三极管Q24的集电极与电流检测放大器的正输入端连接，所述三极管Q25的发射极接地，所述三极管Q25的基极与三极管Q24的基极连接，所述三极管Q25的集电极与电流镜的第一端连接，所述电流镜的第二端与电阻R15的第一端连
接，所电阻R15的第一端作为电流检测放大器的输出端，所电阻R15的第二端接地。
[0015]进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压侧电流检测放大器，包括放大单元，其特征在于，所述放大单元包括顺次连接的输入级电路、放大级电路和输出级电路，所述输入级电路为具有电迁移结构的共基差分对。2.根据权利要求1所述的一种高压侧电流检测放大器，其特征在于，所述输入级电路包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9、三极管Q10、三极管Q11、三极管Q12、三极管Q13、三极管Q14、三极管Q15、三极管Q16、三极管Q17、三极管Q18、电容C1和电容C2；电阻R5的第一端作为电流检测放大器的负输入端，电阻R5的第二端与三极管Q7的基极连接，三极管Q7的基极与三极管Q7的发射极连接，三极管Q7的集电极与三极管Q3的集电极连接，三极管Q3的发射极经电阻R3接VCC电压；三极管Q7的发射极与三极管Q11的发射极连接，三极管Q11的基极与三极管Q11的集电极连接，三极管Q11的集电极经电阻Q10与三极管Q14的集电极连接，三极管Q14的发射极接地；电阻R6的第一端与电阻R5的第一端连接，电阻R6的第二端与三极管Q6的基极连接，三极管Q6的基极与三极管Q6的发射极连接，三极管Q6的集电极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的基极与三极管Q3的基极连接，三极管Q2的发射极经电阻R2接VCC电压；三极管Q6的发射极与三极管Q10的发射极连接，三极管Q10的基极与三极管Q11的基极连接，三极管Q10的集电极与三极管Q13的集电极连接，三极管Q13的发射极经电阻R9接地；电阻R7的第一端作为电流检测放大器的正输入端，电阻R7的第二端与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的基极与三极管Q5的发射极连接，三极管Q5的集电极与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极与三极管Q2的基极连接，三极管Q1的发射极经电阻R1接VCC电压；三极管Q5的发射极与三极管Q9的发射极连接，三极管Q9的基极与三极管Q10的基极连接，三极管Q9的集电极与三极管Q12的集电极连接，三极管Q12的基极与三极管Q12的集电极连接，三极管Q12的基极与三极管Q13的基极连接，三极管Q12的发射极经电阻R8接地；三极管Q4的发射极经电阻R4接VCC电压，三极管Q4的基极与三极管Q4的集电极连接，三极管Q4的基极与三极管Q3的基极连接，三极管Q4的集电极与三极管Q8的集电极连接；三极管Q8的发射极与三极管Q15的集电极连接，三极管Q15的发射极接地；三极管Q18的发射极经电阻R11接VCC电压，三极管Q18的基极与三极管Q8的基极连接，三极管Q18的集电极经电阻12与三极管Q17的发射极连接；三极管Q17的基极与三极管Q11的基极连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢俊青，张磊，杨成韬，李威，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：