使用Maxim ADC测量MAX40016上的电流
max40016为四十倍频程电流检测放大器，具有内部r。意义.本应用笔记评估max40016电流检测测量系统中的两个maxim模数转换器（adc），以测量电流精度。第一个adc是max19777，这是一款12位、双通道逐次逼近寄存器（sar）模数转换器;另一个是max11198，这是一款16位双通道同步采样sar adc，内置基准
介绍
max40016非常宽 电流检测放大器，带有内部检测元件，可检测 范围为 300μa 至大于 3a。本应用笔记评估了两个maxim 基于max40016电流检测的模数转换器（adc） 测量系统测量电流的精度。adc 在 伏特，因为max40016的输出以电压为单位。挑战在于设计 模拟前端，以最大限度地发挥adc的潜力。
模数转换器
本节介绍正在评估的两个adc。
max19777
max19777为16位、紧凑、高速、低功耗、连续 逼近寄存器 （sar） adc。电源电压范围为 2.2v 至 3.3v。因为 电源电压也是基准电压源，本设计选择3v。 max40016的输出预计不会超过1.5v，即 大约 3a 被感测。运算放大器级为 位于max40016输出和max19777输入之间 产生增益2，使adc的整个范围最大化。图 1 显示了 max40016和max19777在一个系统中。
图1.max40016和max19777电路。
max11198
max11198为双通道全差分sar adc，具有 以2msps的速度同时采样。它具有一个 2.5v 内部基准，但 外部基准可施加在 2.5v 至 v 的电压范围内avdd– 0.25v.同样，3v 是 选择用于此设计，以最大化adc的整个范围。a 差分 增益为2的放大器位于max40016的输出和输入之间 max11198，可最大化adc的整个范围。图 2 显示了 max40016和max11198在一个系统中。
图2.max40016和max11198电路
测量
max40016具有三种电流范围设置模式：高、中、低。表1显示了该测试中每种模式下测试的范围。
模式 电流范围
高 30ma 至 3a
中间 1ma 至 90ma
低 100μa 至 3ma
图3所示为max40016/max19777的测量结果 系统。
图3.max40016和max19777，误差%随电流的关系图
图4所示为max40016/max11198的测量结果 系统。
图4.max40016和max11198，误差%与电流的关系图
乍一看，错误百分比可能看起来很大，但每个 模式在电流范围内有一些重叠。例如，高模式下为30ma与 中等模式。在max40016和max19777系统中，在高电平模式下，总计 系统错误百分比约为 9%，而在中等模式下，错误为 约1%。在max40016和max11198系统中，在高模式下，总计 系统错误百分比约为 1.5%，而在中等模式下，总计 系统错误百分比约为 0.03%。错误百分比提高 当选择了更高效的模式时。
在整个电流范围内，最差误差百分比在 max40016和max19777系统约为6%，在100μa时。在max40016 最小规格电流范围为300μa，总系统误差百分比 约为 3.5%。
对于max40016和max11198系统，最差误差百分比为 大约 0.5%，在 100μa 时。在max40016的最小规格电流下 量程为300μa，系统总误差百分比约为0.03%。
结论
了解每种模式的特性并选择正确的 一个用于给定情况可以帮助提高整个系统的准确性。这 max11198被证明是优越的，但如果用户不需要那么高的精度， max19777是一个可行的选择。成本也可能是adc改进的因素 在您的设计中的感觉。
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max19777
max19777为16位、紧凑、高速、低功耗、连续 逼近寄存器 （sar） adc。电源电压范围为 2.2v 至 3.3v。因为 电源电压也是基准电压源，本设计选择3v。 max40016的输出预计不会超过1.5v，即 大约 3a 被感测。运算放大器级为 位于max40016输出和max19777输入之间 产生增益2，使adc的整个范围最大化。图 1 显示了 max40016和max19777在一个系统中。
图1.max40016和max19777电路。
max11198
max11198为双通道全差分sar adc，具有 以2msps的速度同时采样。它具有一个 2.5v 内部基准，但 外部基准可施加在 2.5v 至 v 的电压范围内avdd– 0.25v.同样，3v 是 选择用于此设计，以最大化adc的整个范围。a 差分 增益为2的放大器位于max40016的输出和输入之间 max11198，可最大化adc的整个范围。图 2 显示了 max40016和max11198在一个系统中。
图2.max40016和max11198电路
测量
max40016具有三种电流范围设置模式：高、中、低。表1显示了该测试中每种模式下测试的范围。
模式 电流范围
高 30ma 至 3a
中间 1ma 至 90ma
低 100μa 至 3ma
图3所示为max40016/max19777的测量结果 系统。
图3.max40016和max19777，误差%随电流的关系图
图4所示为max40016/max11198的测量结果 系统。
图4.max40016和max11198，误差%与电流的关系图
乍一看，错误百分比可能看起来很大，但每个 模式在电流范围内有一些重叠。例如，高模式下为30ma与 中等模式。在max40016和max19777系统中，在高电平模式下，总计 系统错误百分比约为 9%，而在中等模式下，错误为 约1%。在max40016和max11198系统中，在高模式下，总计 系统错误百分比约为 1.5%，而在中等模式下，总计 系统错误百分比约为 0.03%。错误百分比提高 当选择了更高效的模式时。
在整个电流范围内，最差误差百分比在 max40016和max19777系统约为6%，在100μa时。在max40016 最小规格电流范围为300μa，总系统误差百分比 约为 3.5%。
对于max40016和max11198系统，最差误差百分比为 大约 0.5%，在 100μa 时。在max40016的最小规格电流下 量程为300μa，系统总误差百分比约为0.03%。
结论
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