模擬乘法器提高高邊電流檢測的測量精度

　　利用電流檢測放大器的POUT作為輸出，而不是IOUT，其優(yōu)點是：加到ADC的信號（正比于負載電流）可以通過VREF降下來。用POUT作為輸出，降低了對基準電壓精度的要求，因為ADC的數(shù)字輸出取決于輸入電壓與基準電壓（代表滿量程值）的比。因為POUT是基準電壓VREF的函數(shù)，“VREF”比消除了基準對ADC測量精度的影響，理論上與基準電壓及其精度無關(guān)。但是，如果把IOUT接ADC，基準上的任何誤差都將影響到輸出。

　　式(1）和式(2）分別給出了POUT和IOUT與ADC輸入/滿量程范圍的比值，由此解釋了上述結(jié)論。

　　POUT/VREF=ILOAD×RSENSE×25×VREF×R2/(R1+R2)/VREF=ILOAD×RSENSE×25×R2/(R1+R2) 式(1）

　　IOUT/VREF=ILOAD×RSENSE×25/VREF 式(2）

　　從式(1)可以看出，由POUT輸出，ADC精度將與VREF精度無關(guān)；而從IOUT輸出，將產(chǎn)生一個與VREF成反比的誤差。

　　圖2 利用檢流放大器(MAX4211)和帶外部基準的ADC測量電池充電電流

　圖2的整體精度取決于很多因素：電阻精度、放大器增益誤差、電壓失調(diào)、偏置電流、基準電壓的精度、ADC誤差以及上述參數(shù)的溫漂。另外，圖2給出了提高系統(tǒng)精度的解決方案，從中可以看出利用模擬乘法器和檢流放大器可以消除誤差源之一（基準電壓誤差）。VREF的精度至少與以下三個因素有關(guān)：初始誤差（標稱值的百分比）、VREF隨負載的變化、VREF隨溫度的變化。

　　圖3 對圖2電路進行測試，POUT/IOUT與VREF的關(guān)系曲線，VSENSE為125mV

　　圖3描述了上述第2個誤差源。隨著VREF負載的提高，VREF輸出從3.8V降到1.2V。POUT將隨著VREF變化，變化規(guī)律與之相同。圖4～圖6給出了VCC = 5V、VSENSE保持固定100mV時，VREF和MAX4211輸出隨溫度的變化。圖2電路的工作溫度從-40℃變化到+85℃，以 20℃為級差(-20℃、0℃、+25℃、+45℃和+65℃)，圖4曲線顯示了VREF隨溫度變化的結(jié)果。圖5給出了圖2電路中IOUT、IOUT/VREF隨溫度的變化曲線，如果用IOUT輸出驅(qū)動ADC，IOUT/VREF與ADC的輸入信號/滿量程信號之比成正比。