ZHCSW26C September 2000 – January 2026 INA117
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7.1.3 测量电流
INA117 可用于通过检测串联电阻器 RS 上的压降来测量电流。图 7-4 显示了用于测量被测器件电源电流的 INA117。图 7-5 中的电路测量电源的输出电流。如果电源具有远端检测，则可以将电源连接到 RS 的输出侧来消除压降误差。另一种常见的应用是电流到电压转换，如 图 7-6 所示。
图 7-3 CMR 修整电路
图 7-4 测量被测器件的电源电流
| *如果 RS 小于 20Ω，则不需要 RC。详情请查看文本。 |
图 7-6 电流-电压转换器在所有情况下，采样电阻器都会导致 INA117 的输入电阻器匹配不平衡，从而降低 CMR。另外，INA117 的输入阻抗加载 RS，这会导致电压-电流转换过程中出现增益误差。这两个误差都可以轻松改正。
CMR 误差可以通过添加补偿电阻 RC（其值等于 RS）来改正，如 图 7-4、图 7-5 和 图 7-6 所示。如果 RS 小于 20Ω，则 CMR 的降级可以忽略不计，并且可以不添加 RC。如果 RS 大于 2kΩ 左右，则可能需要修整 RC 才能使 CMR 大于 86dB 。进行这种修整是因为实际 INA117 输入阻抗具有 1% 的典型失配。如果 RS 大于 100Ω 左右，则增益误差将大于 INA117 规定的 0.05% 规格。可以通过略微增加 RS 的值来改正该增益误差。改正后的值 RS' 可通过以下公式计算：
示例：对于 1V/mA 的换算关系，RS 未改正的标称值为 1kΩ。稍大的值 RS' = 1002.6Ω 可补偿由负载导致的增益误差。
RS' 公式中的 380kΩ 项具有 ±25% 的容差，因此高于 400Ω 左右的采样电阻器可能需要修整，才能实现优于 0.05% 的增益精度。
当然，如果添加了如 图 7-7 所示的缓冲放大器，则两个输入都会出现低源阻抗，并且采样电阻不会被加载。因此，不会出现增益误差或 CMR 降低。缓冲放大器可用作单位增益缓冲器或具有非反相增益的放大器。在 INA117 之前增加的增益可同时改善 CMR 和信噪比。增加的增益还可降低采样电阻器上的压降。OPA1013 非常适合充当缓冲放大器，因为输入和输出都可以接近负电源电压。
图 7-7 使用输入缓冲器检测电流图 7-8 展示了用于测量低泄漏电流的超高输入阻抗缓冲器。在这里，缓冲运算放大器由隔离式分压电源供电。使用隔离式电源可实现 ±200V 的完整共模输入范围。