СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-3

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ется 0,01…4 В плюс напряжение сме щения, т.е. от 0,11 до 4,1 В – полностью в пределах паспортного линейного ди апазона AD8210. Фактически при помощи такой кон фигурации разработчик может сме щать выход AD8210 к любой точке в пределах его питающего напряжения с целью обработки произвольных диа пазонов тока, имеющих любую сте пень асимметрии. Для буферизации делителя напряжения желательно ис пользовать ОУ, поскольку к опорным входам подсоединены встроенные, точно подогнанные сопротивления, поэтому для получения наилучших результатов эти входы должны управ ляться при низком импедансе. Для буферизации внешнего опорного на пряжения могут быть использова ны высокоточные и недорогие ОУ, включая, например, AD8541, AD8601, AD8603, AD8605, AD8613, AD8691 и AD8655. По сравнению с дискретным реше нием, эта интегрированная схема тре бует, чтобы измеритель токовогошун та имел значительный диапазон син фазного напряжения и выходного смещения, если диапазон выходного напряжения не может удовлетворять требованиям диапазона обнаружения тока. Однако он может осуществлять двунаправленное измерение тока и позволяет избежать описанных выше проблем с температурным дрейфом и потребляемоймощностью. Дрейфнап ряжения смещения и коэффициента передачи AD8210 имеют гарантиро ванный максимум в 8 мкВ/ ° C и 20 × 10 –6 / ° C соответственно. И если, напри мер, в качестве буфера был использо ван AD8603, он мог бы внести смеще ние всего лишь 1 мкВ/ ° C, которым можно пренебречь, по сравнению с уже имеющимся низким дрейфомнап ряжения смещения AD8210. Потребля емая мощность делителя, R 1 и R 2 , составляет (5 В) 2 /( R 1 + R 2 ) или всего лишь 1,2 мВт при использовании номиналов, указанных на рисунке 2б. И ЗМЕРЕНИЕ ТОКА ПРИ ПОМОЩИ УСИЛИТЕЛЯ С НУЛЕВЫМ ДРЕЙФОМ AD8217 Недавно компания Analog Devices представила AD8217, высоковольтный датчик тока, имеющий нулевой дрейф иполосу пропускания 500 кГц, разрабо танный специально для повышения разрешающей способностии точности вшироких диапазонах изменения тем пературы, входного синфазного сигна ла и дифференциального напряжения. Рисунок 3а показывает упрощённую блок схему прибора, рисунок 3б – ти повую схему его применения. При измерении очень малых токов через небольшой шунтовой резистор, AD8217 характеризуется минималь ным, 20 мВ изменением выходного напряжения во всём диапазоне темпе ратур, что лучше 50 мВ диапазона AD8210. Таким образом, если мини мальный измеряемый ток нагрузки в шунте обеспечивает 20 мВ минималь ное напряжение на выходе, что соот ветствует минимальному, 1 мВ вход ному сигналу от датчика тока, то пользователь может выбрать AD8217, включенный по схеме, показанной на рисунке 3б. Соотношение между вы ходным напряжением AD8217 и вход ным током может быть рассчитано по формуле (3): V OUTPUT = I RSHUNT × 20. (3) МикросхемаAD8217оснащена встро еннымстабилизатором с низким паде нием напряжения (LDO), который обеспечивает постоянное напряжение питания для усилителя. Стабилизатор выдерживает высокое синфазное на пряжение, которое может изменяться от 4,5 до 80 В, по существу выполняя функцию, аналогичную стабилитрону на рисунке 1. Усилитель AD8217 предустановлен на коэффициент передачи 20 В/В с максимальной погрешностью ±0,35% во всём температурном диапазоне. Первоначально оговоренное смеще ние ±300 мкВ в диапазоне температур и незначительный температурный дрейф, ±100 нВ/ ° C, улучшат любой ба ланс погрешности. Буферизованное напряжение на выходе напрямую со прягается с любым типовым аналого цифровым преобразователем. Незави симо от синфазного напряжения, AD8217 обеспечивает правильное вы ходное напряжение, когда входное дифференциальное напряжение со ставляет не менее 1 мВ. С исполь зованием шунтирующего резистора 10 мОм минимальный ток может быть на уровне 100 мА. Однокристальное решение позволя ет избежать проблем с температурным дрейфом и потребляемой мощностью, присущих дискретной схеме. С РАВНИТЕЛЬНОЕ ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ Следующий раздел посвящён резуль татам испытаний, полученным при сравнении трёх различных методов. Входной ток через шунт регулировал 53 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2011 OUT –IN +IN AD8217 R 4 – + + – R 1 R 2 R 3 V OUT LDO GND От 4,5 В до 80 В Напряжение на шине питания Нагрузка I –IN +IN NC GND OUT AD8217 R SHUNT NC NC NC Рис. 3. (а) Шунтовой измеритель тока с высоким разрешением и нулевым дрейфом AD8217; (б) измерение тока при помощи AD8217 а) б) Реклама © СТА-ПРЕСС