模电系列文章目录《三极管BJT特性》《绝缘栅极场效应管MOSFET特性》《三极管基本放大电路静态及动态参数计算》《三极管三种基本放大电路共射、共集、共基放大电路》《集成运放电路组成及其各部分的作用》《差分放大电路分析与仿真》《差分放大电路的四种接法》《电流源电路》《互补输出电路推挽电路与仿真》《运放保护电路》《电压跟随器缓冲器》《反相放大器电路和T形网络反相放大电路与仿真》《同相放大器电路与仿真》《加减运放电路与仿真》《差分放大电路与仿真》《可调高输入电阻的差分放大电路与仿真》《带偏置的可调高输入电阻的差分放大电路与仿真》《三级运放仪表放大电路与仿真》《带偏置的三级运放仪表放大电路与仿真》《积分器电路波形转换电路》《微分运算电路波形转换电路》《低侧单向电流检测电路》文章目录模电系列文章目录一、设计目标二、设计说明三、电路仿真1、瞬态仿真2、直流仿真3、交流仿真一、设计目标输入输出Vref±100mV0.1V~3.2V1.65V选用运放为单电源运放0~3.3V。二、设计说明该单电源低侧双向电流检测电路用采样电阻将±1A的电流变成±100mV电压再通过差分放大器放大电压并设置基准电压1.65V使双向信号落在单电源3.3V系统允许的线性输出范围。低侧采样采样电阻放在负载和地之间1.在R2R4R1R3的情况下u o ( I i ∗ R s h u n t ∗ G R 4 R 3 ) V r e f u_o(I_i*R_{shunt}*G\frac{R_4}{R_3})V_{ref}uo(Ii∗Rshunt∗GR3R4)VrefV r e f V c c ∗ R 6 R 5 R 6 V_{ref}V_{cc}*\frac{R_6}{R_5R_6}VrefVcc∗R5R6R62.采样电阻选取R s h u n t V s h u n t I m a x 100 m V 1 A 100 m Ω R_{shunt}\frac{V_{shunt}}{I_{max}}\frac{100mV}{1A}100mΩRshuntImaxVshunt1A100mV100mΩ3.把零电流对应的输出电压放在电源范围的中点让正、负两个方向都有足够的输出空间。故设置基准电压为1.65V使R5R610kΩ4.根据运放输出摆幅设置放大倍数再根据放大倍数选择对应电阻因I m i n ∗ R s h u n t ∗ G V r e f V m i n I_{min}*R_{shunt}*GV_{ref}V_{min}Imin∗Rshunt∗GVrefVminI m a x ∗ R s h u n t ∗ G V r e f V m a x I_{max}*R_{shunt}*GV_{ref}V_{max}Imax∗Rshunt∗GVrefVmax故G V m a x − V m i n ( I m a x − I m i n ) ∗ R s h u n t 3.2 V − 0.1 V ( 1 A − ( − 1 A ) ) ∗ 100 m Ω 15.5 G\frac{V_{max}-V_{min}}{(I_{max}-I_{min})*R_{shunt}}\frac{3.2V-0.1V}{(1A-(-1A))*100mΩ}15.5G(Imax−Imin)∗RshuntVmax−Vmin(1A−(−1A))∗100mΩ3.2V−0.1V15.5G R 4 R 3 15.5 G\frac{R4}{R3}15.5GR3R415.5选取R1R32kΩR 2 R 4 15.5 ∗ 2 k Ω 31 k Ω R2R415.5*2kΩ31kΩR2R415.5∗2kΩ31kΩ三、电路仿真1、瞬态仿真输入电流输入电压输出电压输出高电平和低电平2、直流仿真直流仿真零点被设置在输出中点正、负两个方向都有足够动态范围。如果电流继续增大输出最终会进入饱和。3、交流仿真实线是幅频特性横轴是频率对数坐标纵轴是增益分贝 dB。表示电路对不同频率信号的放大能力。在162.61kHz的频率输出能较好跟随输入。162.61kHz时幅值和相位已经开始明显失真。虚线是相频特性横轴是频率纵轴是相位角度。表示输出信号相对于输入信号在时间上的延迟或超前程度。低频段 相位接近 0°。这意味着输出信号和输入信号几乎完全同步没有延迟。高频段 随着频率升高相位开始变负下降。在 100kHz 时相位大约滞后了 -47°。在 1MHz 时相位大约滞后了 -80°这意味着 频率越高输出信号滞后输入信号的时间越长。如果相位滞后达到 -180°并且此时增益如果还大于 10dB电路就会发生自激振荡不稳定。增益降到 0dB 时的频率穿越频率约 97kHz 多一点此时的相位约为-47°离 -180° 还远。这说明该电路非常稳定有足够的相位裕度。上一篇 《低侧单向电流检测电路与仿真》下一篇 《》 
长河君 · 2026/10/29 1:55:35 · 阅读 1.2k 单电源低侧双向电路检测电路与仿真
模电系列文章目录《三极管BJT特性》《绝缘栅极场效应管MOSFET特性》《三极管基本放大电路静态及动态参数计算》《三极管三种基本放大电路共射、共集、共基放大电路》《集成运放电路组成及其各部分的作用》《差分放大电路分析与仿真》《差分放大电路的四种接法》《电流源电路》《互补输出电路推挽电路与仿真》《运放保护电路》《电压跟随器缓冲器》《反相放大器电路和T形网络反相放大电路与仿真》《同相放大器电路与仿真》《加减运放电路与仿真》《差分放大电路与仿真》《可调高输入电阻的差分放大电路与仿真》《带偏置的可调高输入电阻的差分放大电路与仿真》《三级运放仪表放大电路与仿真》《带偏置的三级运放仪表放大电路与仿真》《积分器电路波形转换电路》《微分运算电路波形转换电路》《低侧单向电流检测电路》文章目录模电系列文章目录一、设计目标二、设计说明三、电路仿真1、瞬态仿真2、直流仿真3、交流仿真一、设计目标输入输出Vref±100mV0.1V~3.2V1.65V选用运放为单电源运放0~3.3V。二、设计说明该单电源低侧双向电流检测电路用采样电阻将±1A的电流变成±100mV电压再通过差分放大器放大电压并设置基准电压1.65V使双向信号落在单电源3.3V系统允许的线性输出范围。低侧采样采样电阻放在负载和地之间1.在R2R4R1R3的情况下u o ( I i ∗ R s h u n t ∗ G R 4 R 3 ) V r e f u_o(I_i*R_{shunt}*G\frac{R_4}{R_3})V_{ref}uo(Ii∗Rshunt∗GR3R4)VrefV r e f V c c ∗ R 6 R 5 R 6 V_{ref}V_{cc}*\frac{R_6}{R_5R_6}VrefVcc∗R5R6R62.采样电阻选取R s h u n t V s h u n t I m a x 100 m V 1 A 100 m Ω R_{shunt}\frac{V_{shunt}}{I_{max}}\frac{100mV}{1A}100mΩRshuntImaxVshunt1A100mV100mΩ3.把零电流对应的输出电压放在电源范围的中点让正、负两个方向都有足够的输出空间。故设置基准电压为1.65V使R5R610kΩ4.根据运放输出摆幅设置放大倍数再根据放大倍数选择对应电阻因I m i n ∗ R s h u n t ∗ G V r e f V m i n I_{min}*R_{shunt}*GV_{ref}V_{min}Imin∗Rshunt∗GVrefVminI m a x ∗ R s h u n t ∗ G V r e f V m a x I_{max}*R_{shunt}*GV_{ref}V_{max}Imax∗Rshunt∗GVrefVmax故G V m a x − V m i n ( I m a x − I m i n ) ∗ R s h u n t 3.2 V − 0.1 V ( 1 A − ( − 1 A ) ) ∗ 100 m Ω 15.5 G\frac{V_{max}-V_{min}}{(I_{max}-I_{min})*R_{shunt}}\frac{3.2V-0.1V}{(1A-(-1A))*100mΩ}15.5G(Imax−Imin)∗RshuntVmax−Vmin(1A−(−1A))∗100mΩ3.2V−0.1V15.5G R 4 R 3 15.5 G\frac{R4}{R3}15.5GR3R415.5选取R1R32kΩR 2 R 4 15.5 ∗ 2 k Ω 31 k Ω R2R415.5*2kΩ31kΩR2R415.5∗2kΩ31kΩ三、电路仿真1、瞬态仿真输入电流输入电压输出电压输出高电平和低电平2、直流仿真直流仿真零点被设置在输出中点正、负两个方向都有足够动态范围。如果电流继续增大输出最终会进入饱和。3、交流仿真实线是幅频特性横轴是频率对数坐标纵轴是增益分贝 dB。表示电路对不同频率信号的放大能力。在162.61kHz的频率输出能较好跟随输入。162.61kHz时幅值和相位已经开始明显失真。虚线是相频特性横轴是频率纵轴是相位角度。表示输出信号相对于输入信号在时间上的延迟或超前程度。低频段 相位接近 0°。这意味着输出信号和输入信号几乎完全同步没有延迟。高频段 随着频率升高相位开始变负下降。在 100kHz 时相位大约滞后了 -47°。在 1MHz 时相位大约滞后了 -80°这意味着 频率越高输出信号滞后输入信号的时间越长。如果相位滞后达到 -180°并且此时增益如果还大于 10dB电路就会发生自激振荡不稳定。增益降到 0dB 时的频率穿越频率约 97kHz 多一点此时的相位约为-47°离 -180° 还远。这说明该电路非常稳定有足够的相位裕度。上一篇 《低侧单向电流检测电路与仿真》下一篇 《》