這個(gè)電路輸出的不確定性的主要來源是噪聲，所以用大的并聯(lián)電容濾波對(duì)于降低噪聲帶寬以及總的噪聲是至關(guān)重要的。 采用1.5Hz輸出濾波器時(shí)，LTC2063增加了約2μVP-P的低頻輸入引起的噪聲。 在最長(zhǎng)的可能時(shí)間內(nèi)平均輸出進(jìn)一步減少了由于噪聲引起的誤差。

該電流檢測(cè)電路中的其他誤差源是寄生板電阻與LTC2063輸入端的RSENSE串聯(lián)，增益設(shè)置電阻RIN和RDRIVE的電阻值容差，增益設(shè)置電阻中溫度系數(shù)失配以及誤差電壓 在寄生熱電偶的運(yùn)算放大器輸入。 通過對(duì)RSENSE使用Kelvin sense 4引腳檢測(cè)電阻，以及對(duì)RIN和RDRIVE的臨界增益設(shè)置路徑使用0.1％電阻以及類似或較低的溫度系數(shù)，可以將前三個(gè)誤差源最小化。 為了抵消運(yùn)算放大器輸入端的寄生熱電偶，R1應(yīng)具有與RIN相同的金屬端子。 在輸入端也應(yīng)盡可能避免不對(duì)稱的熱梯度。

本節(jié)討論的所有誤差源的總體貢獻(xiàn)在全尺寸2.5V輸出參考時(shí)最多為1.4％，如圖4所示。

電源電流

如圖5所示，LT1389和LTC2063所需的最小電源電流在最小VSUPPLY和ISENSE（4.5V和100μA）時(shí)為2.3μA，最大VSUPPLY和ISENSE（90V和250mA）時(shí)最大為280μA。除了 由有源器件消耗的電流，還需要由VSUPPLY提供的輸出電流IDRIVE至M1，與輸出電壓成正比，范圍從1.0mV輸出（對(duì)于100μAISENSE）為200nA到對(duì)于2.5V輸出為500μA（對(duì)于250mA ISENSE）。 因此，除ISENSE外，總電源電流范圍為2.5μA至780μA。 RDRIVE設(shè)置為5kΩ，以獲得合理的ADC驅(qū)動(dòng)值。

輸入電壓范圍

在此體系結(jié)構(gòu)中，最大供應(yīng)量由最大值| VDS |設(shè)置 PMOS輸出可以承受。 BSP322P的額定電壓為100V，所以90V是一個(gè)合適的操作限制。

輸出范圍

這種設(shè)計(jì)可以驅(qū)動(dòng)5kΩ負(fù)載，這使得它成為驅(qū)動(dòng)許多ADC的合適階段。 輸出電壓范圍為0V至2.5V。 由于LTC2063具有滿擺幅輸出，因此最大柵極驅(qū)動(dòng)僅受LTC2063的凈空限制。 在此設(shè)計(jì)中，典型值為3V，由LT1389的4.096V和M2的-1V典型VTH決定。

由于此電路的輸出是電流，而不是電壓，因此接地或?qū)Ь€偏移不會(huì)影響精度。 因此，在輸出PMOS M1和RDRIVE之間可以使用較長(zhǎng)的引線，從而使RSENSE能夠位于感測(cè)電流附近，而RDRIVE靠近ADC和其他后續(xù)信號(hào)鏈級(jí)。 長(zhǎng)引線的缺點(diǎn)是增加了EMI敏感性。 RDRIVE上的100nF C3在到達(dá)下一階段的輸入之前將有害的EMI分流。

速度限制

由于LTC2063的增益帶寬積為20kHz，因此建議使用此電路測(cè)量20Hz或更慢的信號(hào)。 與負(fù)載并聯(lián)的22μFC2將輸出噪聲濾波至1.5Hz，從而提高了準(zhǔn)確度，并保護(hù)后續(xù)階段不受突發(fā)電流浪涌的影響。 這種濾波的折衷是更長(zhǎng)的建立時(shí)間，特別是在輸入電流范圍的最低端。

結(jié)論

LTC2063的超低輸入失調(diào)電壓，低IOFFSET和IBIAS以及軌到軌輸入可在100μA至250mA的整個(gè)范圍內(nèi)提供精確的電流測(cè)量。 其最大電源電流為2μA，使其電路在大部分工作范圍內(nèi)的電源電流遠(yuǎn)低于280μA。 隨著LTC2063的低電源電壓要求，低電源電流允許從一個(gè)帶有裕量的備用基準(zhǔn)電壓供電。