摘要：电流检测放大器与差分放大器依靠输入电阻网络衰减输入电压不同，电流检测放大器通常具有独特的架构。它们使用高压输入晶体管，能够直接接受较大且快速变化的共模电压，同时精确放大微小的差分分流电压（图 1）。

文章概述

本文中，DigiKey对比了电流检测放大器与差分放大器，分析其架构、性能及应用差异，突出电流检测放大器在带宽、共模抑制比及高频应用中的优势。

电流检测放大器与差分放大器的架构区别

电流检测放大器与 差分放大器依靠输入电阻网络衰减输入电压不同，电流检测放大器通常具有独特的架构。它们使用高压输入晶体管，能够直接接受较大且快速变化的共模电压，同时精确放大微小的差分分流电压（图 1）。

图 1.电流检测放大器例子

在差分放大器中，输入差分信号首先被电阻网络衰减，然后再放大回原始输入电平，并增加额外增益，以在输出端实现最终的信号放大。将衰减后的输入恢复到原始信号幅度会消耗内部放大器的部分增益带宽积，为了获得额外增益而牺牲了部分带宽。

与差分放大器不同，电流检测放大器中的高压输入晶体管不会衰减信号，因此无需额外增益来恢复信号幅度。这使得内部运算放大器能够保留更多带宽用于信号放大。

电流检测放大器常用于测量大的开关电流。在负载的高端测量这些电流时，分流电阻两端的共模电压可能会在接地电平和电源电压之间快速变化。

这些快速变化可能会在放大器的输入端感应出显著的瞬变。在某些情况下，共模电压瞬变可能会超过信号幅度本身。理想情况下，放大器只应产生反映放大后的差分检测电压的输出。然而，在实际应用中，输出端可能会出现共模阶跃响应。

电流检测放大器擅长抑制这些由快速变化的共模电压阶跃引起的共模瞬态尖峰，这使得它们特别适合于幅度快速变化的电流检测应用。

图 2.三相电机控制电流检测

分流电阻与电机串联，用于测量其两端瞬时电流的差分电压反馈。该反馈使控制器能够确定每个信号的相位。随着每个 PWM脉冲的到来，分流电阻处的共模电压会在整个电源范围内快速切换，从 V - 到 V+。这些快速的 PWM 阶跃要求放大器具有高带宽，并且能够有效地抑制上升沿和下降沿的高瞬态过冲。

例如，ADI公司的 AD8411A在输入端具有精密的内部电阻分压器网络，共模电压范围高达 70V，带宽高达 2.7MHz，并且配备了去毛刺电路。这种设计通过减轻快速切换输入信号的影响来实现精确的输出，使其非常适合这一应用。

来源：最爱小米科技