驱动电流(什么是驱动ic)

这里介绍的基于运算放大器的电流检测电并不新鲜。已经用了一段时间了，但是关于电路本身的讨论很少。在相关应用中，它被非正式地命名为“电流驱动”电路，所以我们现在这样说。我们先来探讨一下它的基本概念，就是一个运算放大器和MOSFET电流源(注意，如果不介意基极电流会造成1%左右的误差，也可以使用双极晶体管)。图1A显示了基本的运算放大器电流源电路。垂直翻转它，这样我们可以在图1B中进行高端电流检测，并在图1C中重新绘制，以描述我们的将如何使用分流电压作为输入电压。图1D是最后一条赛道。

[图1，该图描述了从基本运算放大器电流源到带电流输出的高端电流检测放大器的转换]

基本线路

图2显示电路的电源电压低于运算放大器的额定电源电压。给电压-电流转换增加一个负载电阻。记住，你现在有一个高阻抗输出。如果你想要最简单的解决方案，这可能就足够了。

根据图2中实现高端电流检测的基本完整电路，需要考虑的细节有:

运算放大器必须是轨到轨输入，或者具有包括正供电轨在内的共模电压范围。零漂移运算放大器可以实现最小失调。但是，请记住，即使使用零漂移轨到轨运算放大器，在较高的共模范围内工作通常也不利于实现最低失调。

由于正电压的摆幅，MOSFET漏极的输出节点受到限制，其幅度小于分流供电轨或共模电压。增加增益缓冲器可以降低该节点的电压摆幅要求。

当死区短路发生时，该电路不具备低端检测或电流检测所需的零伏共模电压能力。在图2的电路中，最大共模电压等于运算放大器的最大额定电源电压。

电路是单向的，只能测量一个方向的电流。

精度是RIN和RGAIN公差的直接函数。非常高的增益精度是可能的。

共模抑制比(CMRR)通常由放大器的共模抑制能力决定。MOSFET也影响CMRR。漏电或其他劣质MOSFETs会降低CMRR。

[图1，该图描述了从基本运算放大器电流源到带电流输出的高端电流检测放大器的转换]

性能优化

完全缓冲的输出总是比图2中的高阻抗输出灵活得多，缓冲器中提供了2倍的小增益，这可以降低第一级和MOSFET的动态范围要求。

在图3中，我们还添加了一个支持双向电流检测的电路。这里，电流源电路(还记得图1A吗？)与U1同相输入的输入电阻(RIN 2)一起使用，相当于RIN(本例中为RIN 1)。则该电阻会产生一个压降，抵消输出，以适应必要的双向输出摆幅。从REF引脚到整个电路输出的增益基于RGAIN/ROS的关系，因此REF输入可以配置为提供单位增益，而与RGAIN/RIN设置的增益无关(只要RIN 1和RIN 2的值相同)，从而类似于传统的差分放大器参考输入:

VREFOUT = VREF *(RGAIN/ROS)* a buffer

(其中ABUFFER为缓冲增益)

注意，在所有后续电路中，双向电路是可选的，单向电路可以省略。

【图三。该版本增加了缓冲输出和双向检测功能。它提供了一个参考输入，即使RIN 1和RIN 2的值是正确的。

高共模电压下使用

通过浮动电路和足够额定电压的MOSFET，电流驱动电路几乎可以在任何共模电压下使用，电路的工作电压高达几百伏，已经成为非常普遍和普及的应用。电路能达到的额定电压由所用MOSFET的额定电压决定。

浮动电路包括添加在放大器两端的齐纳二极管Z1和用于将其接地的偏置电流源。齐纳偏置可以简单到一个电阻，但本文作者喜欢电流镜技术，因为它提高了电路承受负载电压变化的能力。为此，我们创建了运算放大器的电源“窗口”，负载电压在其中浮动。

另一个二极管D1已经出现在高压版本。这个二极管是必要的，因为接地短路最初会在负载上将同相输入拉至足够负(与放大器的负电源轨相比)，这会损坏放大器。二极管对此进行限制，以保护放大器。

【图4。负载电压轨上带齐纳电源的高压电路“浮动”运算放大器]

该电路的其他鲜为人知的应用

我不确定是否有人使用电流检测MOSFET。在几年前的一些实验室研究中，我确信经过校准后，MOSFET电流检测非常精确且呈线性，但其温度系数约为400 ppm。但最优的电路结构迫使检测电极工作在与MOSFET源极电压相同的电压下，同时输出一部分电流。图5示出了如何使用电流驱动电路来实现它。