大多数模拟集成电路（比较器、运算放大器、仪表放大器、基准、滤波器等）都是用来处理电压信号的。至于处理电流信号的器件，设计师们的挑选却少得可怜，并且还要面对多得多的难题。这很不幸，因为直接监视和测量电流有很大的优势。议决观察电流流动，能够{zh0}地监视电动机扭矩、螺线管受力、LED 密度、太阳能电池受光量和电池电量。所须要的只是一个能xx测量电流并将电流转换成电压的电路，这样就能够用很基本 买到现有的电压器件（放大器、比较器、 ADC 等）以放大、调节和测量电压。

　　图 1：电流检测电路观点图
　　尽管电阻能够将电流转换成电压，但是只用电阻并不能 组成完整的处理方案。最多见的处理方案是，用一个直接与电流串联的检测电阻，并用一个放大器来隔离和调节电阻上的电压（VSENSE）。

　　图 2：实际的电流检测电路
　　组合放大器与检测电阻
　　乍一看，将电阻与接地点串联似乎与大多数基本直接的电流检测要领一样。这种要领称为低端电流检测（图 3A），要求不存在可能使电流在检测电阻周围被分流或可能引入邻近电路电流的接地通路。假如机架构成了系统地，那么插入这样的检测电阻也许是不实际的。并且，既然地线不是理想导体，那么系统中不一样位置的地电压可能不一样，因此必须运用差分放大器才能实现xx测量（图 3B）。

　　图 3A：低端电流检测拓扑

图 3B：低端电流检测电路
　　在执行 低端电流检测时还有更严重的疑问。接地通路中的电阻意味着负载“地”将随着电流的改动而改动。这可能惹起系统共模误差，并在与须要相似地电平的其他系统连接时出现疑问。因为测量分辨率随着 VSENSE 幅度的提高而提高，因此设计师必须以“地噪声”换取分辨率的提高。适度的 100mV 满标度 VSENSE 转换成 100mV 注入地噪声。议决在电源和负载之间放置电流检测电阻，能够防止地电平改动疑问。
　　这种要领称为xx电流检测。检测电阻上的差分电压仍然可用来直接测量电流，不过现在电阻上有一个非零共模电压。这种配置的技能难题是，必须从电源共模电压中分辨出小的差分检测电压（图 4）。

　　图 4：xx电流检测
　　就低压系统而言，仪表放大器或其他轨至轨差分放大器用于监视xx检测电阻可能足够了。放大器的输出必须在不添加很大误差的情况下转换到地电平。电源电压很高时，也许须要将 VSENSE 转换到放大器输入共模范围内的电路，或者将放大器浮动到电源电压的电路。这些要领除了添加电路板空间和成本，还假定共模电压将保持在一个很窄的特定范围内。就大多数电流检测使用而言，预先思虑大的共模改动特别有用。比方，假如电流检测电路在电源电压降低时能够工作，那么它能够指示电源或负载处能不能存在疑问；电流过大表明限流和负载故障，电流不足指示电源故障。另一方面，电流检测电路可能面对超过电源电压的共模电压。许多电流器件，如电动机和螺线管，本质上都是感性的，议决这些器件的电流高速 改动会惹起感性反激，导致检测电阻上出现大的电压摆幅。这些例子xx表明了放大器何时最有用。(1)
　　基本的处理方案
　　为了克服这些电流检测难题，人们创造了xx电流检测放大器。这些特殊放大器用来从高共模电压中抽取议决小检测电阻的电流产生的小差分电压。然后，检测电压被放大并被转换成以地为基准的信号。图 5 显示了xx电流检测放大器的基本拓扑。在这个图中，放大器给 RIN 加上等于 VSENSE 的电压。然后，议决 RIN 的电流流过 ROUT，提供以地为基准的输出电压。就这个基本功能而言，很清楚，xx电流检测放大器应该有高输入阻抗、高增益和高增益xx度、以及宽共模范围和良好的共模抑制。也许不那么清楚的是还有放大器xx度的主要性。

　　图 5：基本xx电流检测放大器
　　重视电阻
　　理想情况下，电流和电压检测电路不应该对它所连接的负载造成影响。这意味着，电压检测器件应该有接近无限大的阻抗，这可确保不会从负载分走可观的电流。相反，电流检测器件应该有接近零的输入阻抗，这可确保不会清楚地降低负载电压。xx电流检测电路（放大器＋电阻）同时受到这两种要求的制约。用来检测 RSENSE 上电压的放大器必须有高输入阻抗。用来检测负载电流的电阻必须特别小。
　　为了充分理会这一点，咱们来看一下运用大检测电阻时的情况。因为串联电阻提高了，所以负载取得的电压降低了。外加串联电阻是能量浪费的根源，大的检测电阻可能导致过度的热耗散，从长远来看可能惹起可靠性疑问。
　　运用大检测电阻有什么理由吗？首要的优点是提高了总的输出电压（EQ1）。这在放大器有固定增益或增益可配置性有限时可能很有用。
　[EQ1]
　　检测电阻值有个限度。放大器输入范围和{zd0}预期电流将决定{zd0}的实际检测电阻值（EQ2）。
　　RSENSE_MAX = (VSENSE_MAX / ISENSE_MAX) [EQ2]
　　比方，假如议决检测电阻（ISENSE MAX）的{zd0}预期电流是 50mA，xx电流检测放大器能够接受高达 250mV（VSENSE MAX）的输入，那么{zd0}检测电阻值是 50Ω（RSENSE_MAX）。
　　理想情况下，设计师不应该被迫添加检测电阻以补偿放大器。只要放大器能以足够的增益和增益xx度工作，设计师就应该去重视最小可接受电阻值。这能够从电流检测放大器的输入失调电压算出来，必须分辨的最小电流为：
RSENSE_MIN = (VOFFSET / IRES). [EQ3]
　　比方，假如要求 1mA 分辨率（IRES），xx电流检测放大器的失调电压为 1mV（VOFFSET），那么最小检测电阻为 1Ω（RSENSE MIN）。等式 3 突出了一个主要素：最小检测电阻与xx电流检测放大器的失调电压直接相关 。
　　深入明白当代电流检测放大器
　　设计师把精准高压侧电流检测技能谨记于心, 从而开发出了新型高压侧电流检测放大器, 与先前的同类产品相比, 性能有了大幅度的提高。比方，凌力尔特公司的 LTC6102 是一种采用零漂移技能的新型xx电流检测放大器。这种放大器的输入失调电压仅为 10uV，偏压漂移{zd0}值为 50nV/oC。与前几代电流检测放大器相比，LTC6102 能够运用小得多的检测电阻(2)。假如系统能够承受大的 VSENSE，那么LTC6102 就能够接受高达 2V 的检测电压。低失调加上这么高的{zg}检测电压可实现超过 106dB 的动态范围，准许 LTC6102从安培级电流分辨出微安级电流。检测特别小的电流是可能的，因为任何增益值都能够用外部电阻挑选。议决运用精密电阻，增益xx度能够高于 99%。
　　LTC6102 也不损害其他主要的电流检测性能。其高阻抗输入将输入偏置电流限定为低于 300pA。LTC6102 能够在输入共模电压高达 105V 时工作。130dB 的共模抑制在整个 100V 输入共模电压范围内产生低于 32uV 的偏移误差(3)。就故障保卫而言，LTC6102 有 1us 的响应时间，从而准许该器件在出现不料的负载或电源改动时高速 关上电源。

　　图 6：凌力尔特公司的 LTC6102 可基本直接地实现xx电流检测。用 RSENSE 和两个增益电阻就能够配置该器件。议决挑选 RIN 和 ROUT，设计师能够定制功耗、响应时间和输入/输出阻抗特征

结论
　　xx电流检测放大器用来监视和控制电流时具有固有的优势。电池维护、电动机控制等领域的技能进步导致对较高共模电压、较高xx度和较高xx度的电流检测放大器的极大需求。LTC6102 率先以一套令人印象深刻的功能和{zy1}的xx度开辟了一片新天地。xx电流检测放大器现在已经达到了业界{lx1}xx运算放大器的性能水平，为设计师提供了一种基本、通用和高度xx的器件，这种器件可替代过去xx度较低或较庞杂的电流检测电路。
　　如需更多相关电流检测的信息，请阅读凌力尔特公司编辑的 ISENSE Application Note，其中收集了广泛的电流检测电路，现在可从网址 www.linear.com.cn/currentsense 下载。
　　注释：
　　1 就开关或换向负载而言，在开关和负载之间安装检测电阻将给放大器加上大的且可能是高频的共模电压。即使有特别高的共模抑制比，加上大的高频共模电压的放大器也会产生 CMRR 误差。为了防止这种不必要的难处，检测电阻应该挨着电源放置，在这里不会受到换向电压影响。
　　2 与失调电压为 1mV、漂移为 1uV/oC 的典型xx电流检测放大器相比，LTC6102 具有最小的计算检测电阻值（RSENSE_MIN，EQ3），就任何给定电流分辨率（IRES）而言，都至少比其他放大器低 99%。
　　3 共模抑制 = 20 x Log[ΔVCM / ΔVOS]