使用Maxim ADC測量MAX40016上的電流

MAX40016為四十倍頻程電流檢測放大器，具有內(nèi)部R。意義.本應(yīng)用筆記評估MAX40016電流檢測測量系統(tǒng)中的兩個(gè)Maxim模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），以測量電流精度。第一個(gè)ADC是MAX19777，這是一款12位、雙通道逐次逼近寄存器（SAR）模數(shù)轉(zhuǎn)換器;另一個(gè)是MAX11198，這是一款16位雙通道同步采樣SAR ADC，內(nèi)置基準(zhǔn)

介紹

MAX40016非常寬 電流檢測放大器，帶有內(nèi)部檢測元件，可檢測 范圍為 300μA 至大于 3A。本應(yīng)用筆記評估了兩個(gè)Maxim 基于MAX40016電流檢測的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC） 測量系統(tǒng)測量電流的精度。ADC 在 伏特，因?yàn)镸AX40016的輸出以電壓為單位。挑戰(zhàn)在于設(shè)計(jì) 模擬前端，以最大限度地發(fā)揮ADC的潛力。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器

本節(jié)介紹正在評估的兩個(gè)ADC。

MAX19777

MAX19777為16位、緊湊、高速、低功耗、連續(xù) 逼近寄存器 （SAR） ADC。電源電壓范圍為 2.2V 至 3.3V。因?yàn)?電源電壓也是基準(zhǔn)電壓源，本設(shè)計(jì)選擇3V。 MAX40016的輸出預(yù)計(jì)不會超過1.5V，即 大約 3A 被感測。運(yùn)算放大器級為 位于MAX40016輸出和MAX19777輸入之間 產(chǎn)生增益2，使ADC的整個(gè)范圍最大化。圖 1 顯示了 MAX40016和MAX19777在一個(gè)系統(tǒng)中。

圖1.MAX40016和MAX19777電路。

MAX11198

MAX11198為雙通道全差分SAR ADC，具有 以2Msps的速度同時(shí)采樣。它具有一個(gè) 2.5V 內(nèi)部基準(zhǔn)，但 外部基準(zhǔn)可施加在 2.5V 至 V 的電壓范圍內(nèi)AVDD– 0.25V.同樣，3V 是 選擇用于此設(shè)計(jì)，以最大化ADC的整個(gè)范圍。A 差分 增益為2的放大器位于MAX40016的輸出和輸入之間 MAX11198，可最大化ADC的整個(gè)范圍。圖 2 顯示了 MAX40016和MAX11198在一個(gè)系統(tǒng)中。

圖2.MAX40016和MAX11198電路

測量

MAX40016具有三種電流范圍設(shè)置模式：高、中、低。表1顯示了該測試中每種模式下測試的范圍。

圖3所示為MAX40016/MAX19777的測量結(jié)果 系統(tǒng)。

圖3.MAX40016和MAX19777，誤差%隨電流的關(guān)系圖

圖4所示為MAX40016/MAX11198的測量結(jié)果 系統(tǒng)。

圖4.MAX40016和MAX11198，誤差%與電流的關(guān)系圖

乍一看，錯誤百分比可能看起來很大，但每個(gè) 模式在電流范圍內(nèi)有一些重疊。例如，高模式下為30mA與 中等模式。在MAX40016和MAX19777系統(tǒng)中，在高電平模式下，總計(jì) 系統(tǒng)錯誤百分比約為 9%，而在中等模式下，錯誤為 約1%。在MAX40016和MAX11198系統(tǒng)中，在高模式下，總計(jì) 系統(tǒng)錯誤百分比約為 1.5%，而在中等模式下，總計(jì) 系統(tǒng)錯誤百分比約為 0.03%。錯誤百分比提高 當(dāng)選擇了更高效的模式時(shí)。

在整個(gè)電流范圍內(nèi)，最差誤差百分比在 MAX40016和MAX19777系統(tǒng)約為6%，在100μA時(shí)。在MAX40016 最小規(guī)格電流范圍為300μA，總系統(tǒng)誤差百分比 約為 3.5%。

對于MAX40016和MAX11198系統(tǒng)，最差誤差百分比為 大約 0.5%，在 100μA 時(shí)。在MAX40016的最小規(guī)格電流下 量程為300μA，系統(tǒng)總誤差百分比約為0.03%。

結(jié)論

了解每種模式的特性并選擇正確的 一個(gè)用于給定情況可以幫助提高整個(gè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。這 MAX11198被證明是優(yōu)越的，但如果用戶不需要那么高的精度， MAX19777是一個(gè)可行的選擇。成本也可能是ADC改進(jìn)的因素 在您的設(shè)計(jì)中的感覺。

審核編輯：郭婷