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基于接地阻抗電流傳感器重建輸入電流

出處:dlwlmlj 發(fā)布于:2012-11-07 08:58:05

  可以對流入一個接地阻抗的小信號電流做重建,該阻抗是一個較大電路的組成部分。這個電流可以是多個電流之和,例如它是流入一只電容的幾個電流模式四次濾波器的高通濾波輸出(并且是濾波器的一個工作阻抗)。

  采用電流鏡,單個地復(fù)制所有構(gòu)成輸入電流的方法可重建輸出電流,但易于出錯,如下式所示:IIN= I1+ I2+ I3+… +IN,以及IO=α1I1+α2I2+α3I3+ … +αNIN.要地重建IIN,理想的電流鏡系數(shù)應(yīng)為單位值。然而,所有這些系數(shù)不僅偏離了理想單位值,并且可能因電流鏡的失配而有差別,這種失配包括因電流鏡有限輸出阻抗的系統(tǒng)性失配,以及CMOS電流鏡的隨機(jī)閾值失配。這些失配可能造成輸出端的小信號電流頻率特性(例如高通響應(yīng))的改變。一種可用的技術(shù)是檢測阻抗兩端的電壓,然后做一個單的電壓-電流變換,從而避免多次鏡像操作所帶來的誤差。

電流鏡反映出負(fù)載Z2下拉的電流,負(fù)載電流(及其電流)與待測阻抗Z1下相匹配

電流鏡反映出負(fù)載Z2下拉的電流,負(fù)載電流(及其電流)與待測阻抗Z1下相匹配

  圖中給出了一個小信號電流檢測電路,它必須檢測出流經(jīng)一個阻抗Z1的總電流。電壓-電流變換需要一個匹配的負(fù)載阻抗Z2,并圍繞一個運(yùn)算電流傳輸器而建立(參考文獻(xiàn)1)。負(fù)載之間的任何失配都會使輸出電流等于輸入電流的某個縮放值,縮放系數(shù)就是阻抗之比,因此,小信號輸出電流的頻率特性保持不變。

  兩個電流鏡中的失配也有關(guān)系:假設(shè)電流鏡1的輸入電流為IB+ IIN,電流鏡2的輸入電流為IB,則輸出電流為IO=β1IB+β1IIN-β2IB=(β1-β2) IB+β1IIN,其中,IB是放大器的靜態(tài)電流,β1和β2是電流鏡的失配系數(shù)。輸出電流有一個很容易去除的直流偏置電流,并且還有一個輸入端小信號電流IIN的某個縮放值。

關(guān)鍵詞:基于接地阻抗電流傳感器重建輸入電流電流鏡阻抗高通濾波

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