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在本文中，來給各位將介紹下如何使用應用印刷電路板（PCB）技術，采用一款微型運算放大器 (Op amp)來設計精確又低成本的低側電流感應電路。大家都知道，設計出來的電路，如果成本高昂，利用性不強，那么他的市場價值肯定就不會長久，所以我們設計出來的電路一定是精準，又低成本，被市場所認可的。 圖1是低側電流感應電路原理圖，圖1中使用的是TLV9061超小型運算放大器。
圖1：低側電流感應原理圖 公式1是計算圖1所示電路的傳遞函數： 
其中精確的低側電流感應設計對印刷電路板的設計有兩大要求：第一就是要確保分流電阻(Rshunt)直接連接到放大器的同相輸入端和RG的接地端，這通常被稱為“開爾文接法”（Kelvin connection）。如果不使用開爾文接法，會產生與分流電阻(Rshunt)串聯的寄生電阻，導致系統產生增益誤差。圖2顯示了系統中寄生電阻的位置。
圖2：與分流電阻(Rshunt)串聯的寄生電阻 公式2是計算圖2中電路的傳遞函數：
第二個設計要求是要將電阻RG的接地端盡可能地靠近分流電阻(Rshunt)的接地端。當電流流過印刷電路板的接地層時，接地層上會產生壓降，致使印刷電路板上不同位置的接地層電壓出現差異。這會使系統出現偏移電壓。在圖3中，連接到RG的地面電壓源符號代表了地電位的不同。
圖3：接地層電壓差異 公式3是計算圖3所示電路的傳遞函數：
圖4顯示了正確的印刷電路板布局示意圖。
圖4：正確的布局示意圖 圖5展示了我之前建議的適合低側電流感應設計的印刷電路板布局。頂層是紅色，底層是藍色的。印刷電路板布局中的R5和C1指示負載電阻和去耦電容應該放置的的位置。
圖 5：正確的低側電流感應印刷電路板布局 在這里需要注意的是從分流電阻(Rshunt)發出的軌跡線使用開爾文接法且RG盡可能靠近分流電阻 (Rshunt)。您能夠使用小型（0.8mm×0.8mm）五引腳X2SON封裝的TLV9061運算放大器將所有無源器件放置在頂層分流電阻的兩個焊盤之間。您可以從這里方便地將底層的分流電阻(Rshunt)線路穿過通孔與頂層的同相引腳和RG連接起來。 如果您在今后為低側電流感應設計印刷電路板布局時，請務必遵循以下準則，以減少設計中潛在的錯誤： 第一在分流電阻(Rshunt)上使用開爾文接法。 第二RG盡可能放置在靠近分流電阻(Rshunt)接地端的地方。 第三去耦電容盡可能靠近電源引腳。 第四至少要有一個可靠的接地層。以上就是今天分享，更多pcb知識請登錄www.jiepei.com/g590了解。 |
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