這個電路圖來自德州儀器的技術文檔ZHCABK5:電流檢測放大器的滿量程和動態范圍注意事項。
電路采用INA190進行高端電流采樣,采用兩顆采樣電阻Rshut1和Rshunt2。小電流時,PMOS截止,INA190采樣Rshunt1和Rshunt2兩個電阻上的壓降。大電流時,PMOS導通短路Rshunt1,INA190采樣Rshunt2兩端的壓降(MOS的導通電阻忽略不計)。
電路值得學習討論的地方有兩點:
1.三極管驅動PMOS為什么不使用電阻分壓的方式驅動?而是使用穩壓管作為分壓?例如下圖我們常見的三極管控PMOS電阻分壓原理圖:
這一點我認為使用穩壓管分壓可能是為了增快PMOS的導通速度,因為如果使用電阻分壓的方式去驅動PMOS,電阻限制Cgs充電速度,從而會導致PMOS開啟相對慢一些。例如下圖是簡化的電路,可以看到使用穩壓管作為驅動,可以讓電容Cgs兩端電壓爬升的更快。
2.為什么PMOS的畫法和常規畫法不一樣?為什么是漏極接VCC,源極接負載?這樣可以控制嗎?
關于這一點可以很負責的說,這樣畫也是是可以控制的,因為只要確保被并聯的電阻兩端電壓不超過寄生二極管的壓降(就像TI這份文檔中的Rshunt1的兩端電壓最大為0.1V),此時Rshunt1的兩端壓降也不足以讓PMOS的寄生二極管導通,所以這種用法和常規用法一樣控制邏輯。并且這種用法我也在其他的一些這種量程切換電路上也見到了兩三次。
那么ZHCABK5中的這種用法相對常規的用法能帶來什么好處呢?我問了下網友,網友說大概是可以利用PMOS的寄生二極管鉗位達到保護Rshunt1采樣電阻,為了防止電流過流而PMOS還未導通,防止燒電流采樣電阻。我認為這種說法應該是正確的。這種二極管的鉗位保護在胡博的丐中丐電流源中也有所使用(D6和D7),不過是使用的外置二極管。