ZHCSHD0F September 2003 – September 2016 OPA2373 , OPA2374 , OPA373 , OPA374 , OPA4374
PRODUCTION DATA.
9.2.2 详细设计流程
负载电流，ILOAD，流经分流电阻器 (RSHUNT)，产生分流电压，VSHUNT。然后由差分放大器放大分流电压，差分放大器由 U1A 和 R1 至 R4 构成。差分放大器的增益通过 R4 与 R3 之比设定。为了最大程度地减少误差，设置 R2 = R4 和 R1 = R3。参考电压 VREF 通过使用 U1B 缓冲电阻分压器的方式提供。传递函数由 Equation 1 确定。
where
该设计中存在两种误差类型：失调电压和增益。增益误差是由分流电阻器的容差和 R4 与 R3 之比，以及类似的 R2 与 R1 之比造成的。失调电压误差是由分压器（R5 和 R6）以及 R4/R3 之比与 R2/R1 之比之间的接近程度而造成的。R2/R1 之比影响差分放大器的 CMRR，最终导致了失调电压误差。
这是低侧测量值。所以，VSHUNT 的值是系统负载的接地电势。因此，对 VSHUNT 使用最大值非常重要。在此设计中，VSHUNT 的最大值设置为 100mV。Equation 2 计算分流电阻器的最大值，假设最大分流电压为
100mV，最大负载电流为 1A。
RSHUNT 的容差与成本成正比。在此设计中，选择容差为 0.5% 的分流电阻器。如果需要更高的精度，则选择容差为 0.1% 或更好的电阻器。
由于负载电流是双向电流，因此分流电压范围为 –100mV 至 100mV。此电压在到达运算放大器 U1A 前，由 R1 和 R2 分压。请务必确保 U1A 同相节点处的电压在器件的共模范围内。
所以，使用共模范围扩展到低于负电源电压的运算放大器（如 OPA374）非常重要。
假设对称负载电流为 -1A 至 1A，分压电阻器（R5 和 R6）必须相等。为了与分流电阻器保持一致，必须选择 0.5% 的容差。为了最大程度地降低功耗，使用了
10kΩ 电阻器。
要设置差分放大器的增益，必须考虑 OPA374 的共模范围和输出摆幅。Equation 3 和 Equation 4 显示了 OPA374 的典型共模范围和输出摆幅（假设使用 3.3V 电源）。
现在可通过 Equation 5 中所示的公式计算差分放大器的增益。
为 R1 和 R3 选择的电阻器值为 1kΩ。为 R2 和 R4 选择 15.4kΩ 是因为它最接近标准值。所以，差分放大器的理想增益是 15.4V/V。
由于电路的增益误差主要取决于 R1 至 R4，因此选择了容差为 0.1% 的电阻器。该值降低了设计中需要两点校准的可能性。如有需要，简单的一点校准可消除 0.5% 电阻器产生的失调电压误差。