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。

审核编辑：郭婷