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接地阻抗电流传感器重建输入电流

发布时间:2019-06-07 06:24 来源:未知 编辑:admin

  对流入一个接地阻抗的小信号电流做重建,该阻抗是一个较大电路的组成部分。这个电流可以是多个电流之和,例如它是流入一只电容的几个电流模式四次滤波器的高通滤波输出(并且是滤波器的一个工作阻抗)。

  采用电流镜,单个地复制所有构成输入电流的方法可重建输出电流,但易于出错,如下式所示:IIN= I1+ I2+ I3+... +IN,以及IO=1I1+2I2+3I3+ ... +NIN。要精确地重建IIN,理想的电流镜系数应为单位值。然而,所有这些系数不仅偏离了理想单位值,并且可能因电流镜的失配而有差别,这种失配包括因电流镜有限输出阻抗的系统性失配,以及CMOS电流镜的随机阈值失配。这些失配可能造成输出端的小信号电流频率特性(例如高通响应)的改变。一种可用的技术是检测阻抗两端的电压,然后做一个单精度的电压-电流变换,从而避免多次镜像操作所带来的误差。

  电流镜反映出负载Z2下拉的电流,负载电流(及其电流)与待测阻抗Z1下相匹配

  图中给出了一个小信号电流检测电路,它必须检测出流经一个阻抗Z1的总电流。电压-电流变换需要一个匹配的负载阻抗Z2,并围绕一个运算电流传输器而建立。负载之间的任何失配都会使输出电流等于输入电流的某个缩放值,缩放系数就是阻抗之比,因此,小信号输出电流的频率特性保持不变。

  两个电流镜中的失配也有关系:假设电流镜1的输入电流为IB+ IIN,电流镜2的输入电流为IB,则输出电流为IO=1IB+1IIN-2IB=(1-2) IB+1IIN,其中,IB是放大器最后一级的静态电流,1和2是电流镜的失配系数。输出电流有一个很容易去除的直流偏置电流,并且还有一个输入端小信号电流IIN的某个缩放值。

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