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在本文中，來給各位將介紹下如何使用應(yīng)用印刷電路板（PCB）技術(shù)，采用一款微型運(yùn)算放大器 (Op amp)來設(shè)計(jì)精確又低成本的低側(cè)電流感應(yīng)電路。大家都知道，設(shè)計(jì)出來的電路，如果成本高昂，利用性不強(qiáng)，那么他的市場價(jià)值肯定就不會(huì)長久，所以我們設(shè)計(jì)出來的電路一定是精準(zhǔn)，又低成本，被市場所認(rèn)可的。 圖1是低側(cè)電流感應(yīng)電路原理圖，圖1中使用的是TLV9061超小型運(yùn)算放大器。
圖1：低側(cè)電流感應(yīng)原理圖 公式1是計(jì)算圖1所示電路的傳遞函數(shù)： 
其中精確的低側(cè)電流感應(yīng)設(shè)計(jì)對印刷電路板的設(shè)計(jì)有兩大要求：第一就是要確保分流電阻(Rshunt)直接連接到放大器的同相輸入端和RG的接地端，這通常被稱為“開爾文接法”（Kelvin connection）。如果不使用開爾文接法，會(huì)產(chǎn)生與分流電阻(Rshunt)串聯(lián)的寄生電阻，導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生增益誤差。圖2顯示了系統(tǒng)中寄生電阻的位置。
圖2：與分流電阻(Rshunt)串聯(lián)的寄生電阻 公式2是計(jì)算圖2中電路的傳遞函數(shù)：
第二個(gè)設(shè)計(jì)要求是要將電阻RG的接地端盡可能地靠近分流電阻(Rshunt)的接地端。當(dāng)電流流過印刷電路板的接地層時(shí)，接地層上會(huì)產(chǎn)生壓降，致使印刷電路板上不同位置的接地層電壓出現(xiàn)差異。這會(huì)使系統(tǒng)出現(xiàn)偏移電壓。在圖3中，連接到RG的地面電壓源符號(hào)代表了地電位的不同。
圖3：接地層電壓差異 公式3是計(jì)算圖3所示電路的傳遞函數(shù)：
圖4顯示了正確的印刷電路板布局示意圖。
圖4：正確的布局示意圖 圖5展示了我之前建議的適合低側(cè)電流感應(yīng)設(shè)計(jì)的印刷電路板布局。頂層是紅色，底層是藍(lán)色的。印刷電路板布局中的R5和C1指示負(fù)載電阻和去耦電容應(yīng)該放置的的位置。
圖 5：正確的低側(cè)電流感應(yīng)印刷電路板布局 在這里需要注意的是從分流電阻(Rshunt)發(fā)出的軌跡線使用開爾文接法且RG盡可能靠近分流電阻 (Rshunt)。您能夠使用小型（0.8mm×0.8mm）五引腳X2SON封裝的TLV9061運(yùn)算放大器將所有無源器件放置在頂層分流電阻的兩個(gè)焊盤之間。您可以從這里方便地將底層的分流電阻(Rshunt)線路穿過通孔與頂層的同相引腳和RG連接起來。 如果您在今后為低側(cè)電流感應(yīng)設(shè)計(jì)印刷電路板布局時(shí)，請務(wù)必遵循以下準(zhǔn)則，以減少設(shè)計(jì)中潛在的錯(cuò)誤： 第一在分流電阻(Rshunt)上使用開爾文接法。 第二RG盡可能放置在靠近分流電阻(Rshunt)接地端的地方。 第三去耦電容盡可能靠近電源引腳。 第四至少要有一個(gè)可靠的接地層。以上就是今天分享，更多pcb知識(shí)請登錄www.jiepei.com/g590了解。 |
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