AD8205是美国模仿器材公司推出的一种单电源高功能差分扩大器，典型单电源供电电压为5V，其共模电压输入规模为-2~65V，能够耐受-5~+70V的输入共模电压，适用于高共模电压情况下检测小差分电压的工业设备中。
它的增益固定为50V/V，作业温度规模为-40~+125℃，失调电压温漂小于15μV/℃，增益温漂小于30ppm/℃（环境温度可高达125℃），在整个规则温度规模内具有优秀的直流功能，其从直流到100kHz的频带规模内具有高达80dB的共模抑制比。因而其丈量环路差错小，精度高，十分适宜用于马达操控、传动操控、磁悬浮操控、车辆动力操控、燃料喷发操控、引擎办理和DC-DC改换等操控体系中。
图1高侧电流传感器AD8205内部电路原理图 内部电路结构及其作业原理
AD8205的内部电路由A1和A2两个集成运放和一个电阻网络，以及一个小参阅电压源和偏置电路构成，其电路结构如图1所示。
A1的前置衰减由电阻RA、RB、RC组成，可将共模电压衰减到适宜的输入电压规模内。两组衰减器构成桥式网络，衰减率为1/16.7.输入信号经过衰减今后，使得输入信号的幅值坚持在供电电源电压规模以内，当输入电压超越供电电源电压或低于公共地端的电压时，内部参阅电压起效果，使得扩大器在输入负共模电压信号时依然能够正常作业。当电桥平衡时，共模电压信号发生的差分输入信号为0V.当然，输入网络一起也衰减了输入差分电压信号，扩大器A1将衰减后的信号扩大26倍，其输入和输出都选用差分办法以取得最大的沟通共模抑制比。别的电阻RA、RB、RC、RD和RF经过激光校准后的电阻匹配率优于0.01%，这种高精度校准使得器材能够取得超越80dB的共模抑制比。
扩大器A2将A1输出的差分信号转化成单端信号，并扩大32.15倍。参阅输入端VREF1和VREF2都经过电阻RREF衔接到A2的同相输入端，使得输出能够恣意调整到所需求的输出电压规模内。当两个参阅输入端并联运用时，参阅电压从输入到输出的增益为1V/V；当独自运用任何一个参阅输入端时，其增益为0.5V/V.AD8205的总增益由衰减电路的衰减率1/16.7、A1的扩大倍数26和A2的扩大倍数32.15构成。AD8205具有300μA的吸收下拉电流才能，选用A类PNP管接上拉电阻输出。
输出办法设置
单极性输出
此办法一般用来丈量流过采样电阻上的单方向改变的电流。有两种基本形式：以地为参阅和以V+为参阅的输出形式。在单极性作业形式下，当差分输入为0时，输出能够偏置到负向（挨近地）或正向峰值（V+）。当差分电压加到输入端时，输出将反向移动到峰值。这时满幅输出所对应的输入差分电压幅值挨近100mV，它的极性由输出电压的静态设置所决议。当偏置到正向峰值时，输入差分电压应该为负，输出由正向峰值下降；反之，若静态偏置到地，则输入差分电压应该为正，输出由0上升。
（a）以地为参阅 （b）以V+为参阅
图2 单极性输出衔接办法
（a）外部参阅电压输出 （b）别离参阅电压输出
图3 双极性输出衔接办法
（a）高侧电流传感器和低侧开关办法 （b）高侧电流传感器和高侧开关办法
图4 电路装备办法
以地为参阅的输出衔接办法如图2（a）所示。它的两个参阅输入端都接到地上，当输入的差分电压为0时，其输出被偏置到反相峰值（约0.05V）。
以V+为参阅的输出衔接办法如图2（b）所示。它的两个参阅输入端都衔接到正电源上，当输入的差分电压为0时，其输出被偏置到正相峰值（约4.8V）。
双极性输出
双极性输出时AD8205能够丈量流过采样电阻上的双向电流，这时，输出能够偏置到输出规模内的恣意方位。当被检测的正反两个方向上的电流为等幅时，其输出有必要偏置到满量程输出的中心方位。当双向电流幅值不对称时，输出偏置能够对应地违背半量程方位。它的两个参阅输入VREF1和VREF2别离衔接一个内部电阻RREF后接到同一个内部偏置节点，这两个参阅输入端的操作办法完全相同。在两个参阅电压输入端接入对应的电压，即可完成对输出的偏置。在双极性输出办法下，一般有以下两种衔接办法。
1）当输入双向电流幅值相一起，将两个参阅电压输入端都衔接到一个外部参阅电压源的输出端，如图3（a）所示衔接。当输入电压相对于-IN为负，输出电压将从参阅电压下降。反之，当输入电压相对于-IN为正，输出电压将从参阅电压上升。
2）将两个参阅电压输入端的其间一个接到电源电压V+端，另一个参阅电压输入端接地，如图3（b）所示衔接。当输入差分电压为0时，输出电压被偏置到AD8205的供电电源电压的中心方位。这种接法的长处在于丈量双向电流时不需求外接参阅源，输出将按比率地主动跟从供电电源电压的改变而发生半幅偏置。也就是说，不论电源电压是升仍是降，输出偏置点将一向坚持在电源电压的中心方位。例如，电源电压为5V时，输出偏置到2.5V；而当电源电压上升10%时，输出将偏置到2.75V。
典型使用
高侧电流传感器和低侧开关办法
如图4（a）所示衔接，PWM操控开关的源极接参阅地，理性负载和采样电阻串联衔接在电源和PWM操控开关之间。当PWM开封闭合时，采样电阻上的共模电压下降到挨近负向峰值；当PWM开关翻开时，采样电阻上发生的共模电压为电源电压和续流二极管的正向压降的电压和。选用这种办法的长处是当PWM开关封闭时，因为采样电阻置于电源高侧，采样电阻依然在电流回路傍边，使得负载上的悉数电流，包含续流电流，依然能够监测，而且简略辨认对地短路毛病以完成电路的短路维护。
高侧电流传感器和高侧开关办法
如图4（b）所示衔接，PWM开关和采样电阻都坐落电压高侧。当PWM开关翻开时，负载电源将被移除，但依然能够供给和监测续流电流，以完成电流操控确诊。在作业过程中，大部分时刻电源都和负载阻隔，这样可将负载对地之间的差分电压所引起的不良影响减到最小。当PWM开封闭合时，电源电压将衔接到负载，这时共模电压将增加到电源电压。而PWM开关翻开时，电压将回转并经过理性负载，因为续流二极管的效果，使得采样电阻上的共模电压坚持为一个低于地的二极管的导通压降。
图5 马达操控原理图
马达操控
如图5所示衔接，AD8205在H桥马达操控电路中作为操控回路的一部分，马达和采样电阻串连后放置在H桥的中心，经过检测采样电阻上的电压，能够精确地丈量马达当时的电流及其方向。此刻，AD8205的输出被设定成外部参阅双向的办法，这样它能够丈量H桥开关的双向电流并一起监测马达的工作方向。因为地不是一个特别安稳的参阅电平，以地为参阅将会导致丈量的不精确性。因而，这种测验计划要比以地作为参阅电平的测验办法好的多。
结语
总归，选用AD8205完成在高共模电压情况下检测小差分电压的电路结构简略牢靠，监测精度高。它特别适用于42V轿车体系的动力监控、液压操控、磁悬浮操控等操控体系中。
