作者： Ahmad Ayar, Maxim Integrated
介绍
外表扩大器（IA）常用于需求高增益精度和高直流精度的场合，比方：测验丈量和试验仪器，但这类器材本钱较高。而电流检测扩大器价格便宜，能够处理较高的共模电压，部分特性与外表扩大器相似，因此，在某些运用中，比方从-48V-+5V电源变换器中，能够用电流检测扩大器代替外表扩大器。
电流检测扩大器与外表扩大器
电流检测扩大器检测跨接在其差分输入端的精细“检流电阻”的电压，该电阻所在方位的电位高于体系其它电路。扩大器输入为差分电压，输出为单端信号并与差分输入准确地成正比联系，该信号以体系地为参阅。
关于给定电流，考虑到检放逐大器的精细增益，在检流电阻上只需很小的压差，即可发生相应的输出丈量电压，然后减轻了电源线上的检流功耗。由此可见，检放逐大器契合电压型外表扩大器的根本界说：精细的差分扩大器。
检放逐大器与外表扩大器的首要不同在于外表扩大器一般作业在以输入电压为横轴、共模电压为纵轴的四象限（正负输入信号-正负共模电压），相比之下，规范的电流检测扩大器只作业在一个象限（正信号电压-正共模电压），有些检放逐大器作业在两象限（正负输入电压-正共模电压）。对电流检测扩大器而言，输入电压的正负由所测电流的极性决议，此外，电流检测扩大器的共模电压规模更宽。
在电源转化器中的运用
电流检测扩大器的长处在于能够准确扩大信号，因此，它不只能够检测电流，也能够把信号从高压上分离出来，图1所示规范运用（-48V-+5V电源变换器，共地），展现了现在电流检测扩大器的作业。
图1：简略电源转化器，从-48V发生+5V（或+3.3V）电源
就概念而言，规划一个输入电压和输出电压极性相反的开关型电源转化器并不难，不过，考虑到工程细节，电路拓扑的挑选就比较困难。关于作业在正电源的变换器，输出电压与反应电压的参阅电平相同，都是电源的负端，此处为正电源变换器拓扑界说的-48V。
关于输出正压有必要与输入电压共地的运用，-48V的参阅点与运用要求发生冲突。阻隔型拓扑（如反激、正激）的输入电压和输出电压彼此阻隔，其参阅点不同，故可满意此类运用，虽然本钱较高，电路杂乱，仍被广泛运用。图1所示规范开关型稳压器选用非阻隔拓扑，给出了一种更简略的计划。传统计划中，选用变压器/光耦对输出信号进行阻隔、电平转化，反应到转化器的调整点；本文介绍的计划则选用电流检测扩大器（MAX4080F），电源转化器IC是MAX668，当然也能够运用其它升压型变换器。
MAX668升压型变换器的反应端（FB）设置点为1.25V，MAX4080F在其输出电压（OUT与GND之间）与差分输入电压之间供给5倍增益。对应于1.25V FB电压的差分输入为：1.25/5 = 0.25V。当体系作业在稳压状况时，衔接在+5V输出与地（公共端）之间的电阻分压器在MAX4080F的差分输入端发生0.25V电压。
图2给出了输出为+5V或+3.3V，1A稳定负载时，电路的电压调整率。图3为两种输出电压下的负载电流与功率联系图。MAX4080输入压差和对地电压最大达75V，其CMRR（共模抑制比）为120dB。
图2： 图1电路的输出-输入联系曲线：1A稳定负载；跟着输入电压的升高，+5V或+3.3V输出坚持较好的调整率
图3：图1所示电路的功率 – 负载电流联系图
为什么从-48V发生低压正电源？
曩昔，为了维护电话线被电蚀，第一代电话交流体系选用了“中心电池”供电方法，相关于大地极性为负，并且，为了确保这些体系中所用的继电器具有杰出的低噪声衔接，其电源电压（-48V）比其它大多数电池供电体系要高。
可是，从六十年代初期开端，电子体系则向着另一方向迅速发展，即NPN双极型晶体三极管成为干流的有源器材，受此影响，简直一切模仿和数字体系的电源都是以地为参阅点，选用正压供电。
因为现在大部分电信电源选用分布式供电，与前期相同，其主电源仍选用-48V输入，并配有很大的后备电池；另一方面，现代电信体系都为电子设备，需求运用低压正电源供电，因此，从-48V发生低压正电源成为一种通用需求。
结语
由上述可知，电流检测扩大器与外表扩大器的部分要害特性相同，某些运用中能够使用廉价的电流检测扩大器代替贵重的外表扩大器。本文介绍了一个代替事例，由电流检测扩大器（MAX4080F）和升压型转化器IC （MAX668）构成。电流检测扩大器能够准确地扩大信号，并将信号从高压上分离出来，不只完成了电流检测，并且也可支撑以地为参阅的-48V至+5V转化，这一运用在电信体系中十分遍及。
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