我一向不喜欢那些盲目崇拜老外的人,但有时还不得不对行业界的老外,敬服得五体投地。他们也会犯错,写出一些杂乱无章的文章害人,可是的确有很多规划,真实精妙,让人赞不绝口。
前些日子看CAN总线,那么多设备挂接在单信息总线上,都想说话,还没有领导,那不成一锅粥了吗?看懂就发现,本来它们给每个接入设备分配了ID号——有巨细区别的身份证,靠二进制的01等级打开无限制的竞赛,一下就完成了多个设备无领导情况下的单总线竞赛占用。看完后,我的感觉是美好。这些洋鬼子,看来是聪明的,至少不比我笨。
再看扩大器。要检测一个负载的用电电流,有一种办法是在回路中串联一个检测电阻,只需取得电阻两头的压差,就可以计算出流过的电流,这谁都清楚。可是串联电阻串在哪里?是高侧,便是负载的头顶,仍是低侧,便是负载的脚底下?所以,我知道本来有两种检测办法,分别是High side,Low side。两种办法各有优缺点:低侧检测的最大优点是串联电阻两头几乎没有共模电压,比方一端是0V,另一端是0.1V,压差是0.1V,这可以直接运用外表扩大器检出,便利得很。可是它也有缺点,便是负载的脚底不再是0V,而是0.1V了,假如电流在动摇,这个0.1也就不稳,就像站在一楼,但地板闲逛一般,结果是负载很不舒畅。你是个检测外表,要检测负载中的电流,但搞得负载很不舒畅,就像医师搞得患者很不舒畅一般,这有点不妙。
所以很多的规划,都选用高侧检测。但高侧检测也有费事,比方负载作业电压为100V,正常作业时,负载的脚底是0V,头顶是100V,现在你串联了一个小电阻在负载头顶,上面有0.1V的压差,这就使得电阻高端是100V,电阻下端是99.9V(也便是负载的头顶电位)。从作用看,负载其实是很舒畅的,它脚底下很稳,0V,没错,它头顶有点飘,差不多在99.9V邻近,咱们知道一般的负载对头顶的电压动摇不太灵敏,因而它很舒畅。
但负载舒畅了,丈量外表就不舒畅了。丈量扩大电路有必要把两根线上的压差检测出来,它们分别是100V和99.9V,共模就有99.95V,这么大的共模电压,加载到任何一个外表扩大器上,都会当即焚毁扩大器。
怎样办呢?
老外就规划了一款差动扩大器,比方ADI的AD628,电路如下图。它用两套分压电阻,将100V分压到10V以内,实践加载到内部运放管脚的电压只要10V左右了,安全了,可是咱们发现,要检测的差压0.1V也被衰减了10倍,变为0.01V了,所以他们又在这个减法器的输出端,增加了一级10倍扩大,即维护了内部的运放不被焚毁,又确保压差0.1V没有被衰减,且输出便是咱们需求检测的0.1V。
妙吧。其实一点儿都不妙,妙的在后面。
咱们都知道先把一个东西缩小,然后再扩大,总是让人心里不结壮,有没有一个电路可以完成:榜首,反抗高的共模输入,第二,对差模量不衰减。
这时候我开端敬服老外了,他们规划了一款AD629,便是AD628它弟弟,就满意了这个要求,电路结构如图。声称可以反抗高达270V左右的共模电压,且完成了一比一的差压检出。他们怎样想出来的?看来他们的牛肉是没有白吃的。
德州仪器的INA117与AD629结构共同,里边的电阻也差不多。