兼顾高精度与大量程的低位电流采样放大电路

1、单击图片可以查看大图。 1 ：根据电流采样的酋篚靶高需要设计放大电路电流采样0.001a到2a采样电阻0.01R/2w2：计算采样电阻的压挡草邓瑛降VL=0.01*0.001=0.00001V=10UV=0.01MVVH=0.01*2=0.02V使用5v电源的adc，那么adc满量程=5v对于目前情况，一般单片机集成10bitadc，则分辨率为5/（2的10次方）=2/1024=4.883mv对于第二步计算的1ma压降，放大4.883/0.01=488.3倍才可以得到4.883mv的电压，才能被adc捕捉到，此处我们选择放大500倍，单级运放放大倍数不要超过100倍，否则，会不稳定。所以此处选择20*25倍的两级放大。对于0.02v的电压，放大500=10v，超过adc的量程，选择250倍放大。为了省事，拿笔随便画一下示意图。两级反相 输出为正。

2、单击图片可以查看大图。增益为Rf1/R1,平衡电阻R11=Rf1//R1（Rf1并R1的值）Rf1计算为20kR1=1kR11使用精密电位器，用来调节运放输出的0位第二级放大原理相同。

3、单击图片可以查看大图。开始使用仿真软件搭建仿真电路，设置恒流源的电流=0a使第一级放大20倍，输出=0v，第二级放大25倍输出=0v当然，不可能绝对=0，只能尽可能的接近。

4、单击图片可以查看大图。第一级放大250倍恒流源输出1ma，可以看到，采样电阻10uv，第一级放大100.992/10=10.992倍，约等于101，误差在接受范围之内输出2.435v

5、单击图片可以查看大图。第一级放大500倍恒流源输出1ma，可以看到，采样电阻10uv，第一级放大210.961/10约等于21倍，误差在接受范围之内

7、电流1a的仿真结果

8、电流大于1a的时候，此处设置为1.5a，需要把放大倍数降到250倍，为了方便计算，第一级降到10倍，RF1设置为10k

9、单击图片可以查看大图。电流2a的仿真结果

10、电压仿真的结果令人满意，但是此电路的性能如何？我们使用波形仿真一下输入端断开恒流源和采样电阻输入端接入函数发生器第一级放大输出接示波器第二级放大输出接示波儡泌掩羞器放大倍数设置为250输入波形设置为正弦输入信号设置为50mv

11、黄线是最终输出，2v每格和黄线同相的是原始信号 10mv每格反相的是第一级放大 100mv每格可以看处，信号的波形输出波形无失真，更无削波现象所以此电路仿真通过注意：仿真功过不代表实际电路的佣甲昭宠性能也达到计算值因为要考虑电路的电阻，电容，还有走线的干扰，运放的批次和参数等等。