‌TSC199零漂移电流检测放大器技术解析与应用指南

STMicroelectronics TSC199低侧/高侧双向放大器设计用于通过分流电阻器检测电流，支持-0.3V至+26V的宽电压范围。TSC199有三种不同版本可供选择，每个版本具有不同增益：50V/V、100V/V和200V/V。

数据手册：*附件：STMicroelectronics TSC199低侧，高侧双向放大器数据手册.pdf

STMicroelectronics TSC199放大器采用专用的零漂移架构设计，可实现高精度运行。该器件可检测满量程低至10mV的极低压差，因而可减少测量误差。TSC199可用于各种操作场景，如精密电流测量、过流保护、电流监控和反馈环路。

TSC199可在2.7V至26V的宽电压范围及-40°C至125°C的工业温度范围内稳定运行。

特性

• 宽共模电压范围：-0.3V至26V
• 失调电压：±150µV（最大值）
• 增益误差：1.5%（最大值）
• 失调漂移：0.5µV/°C（最大值）
• 最大100 µA的静态电流
• 提供不同增益选项
  • TSC199A1：50V/V
  • TSC199A2 100V/V
  • TSC199A3 200V/V
• SC70-6和QFN10L（1.8mmx1.4mm）

框图

TSC199零漂移电流检测放大器技术解析与应用指南‌

‌一、产品核心特性与技术亮点‌

TSC199系列是意法半导体推出的高精度零漂移电流检测放大器，具备以下突出特性：

‌1.1 宽共模电压范围‌

• 工作电压范围：-0.3V至26V，可适应各种复杂供电环境
• 差分输入电压范围：-26V至+26V，确保在各种负载条件下的稳定测量

‌1.2 卓越的精度性能‌

• 最大失调电压：±150µV
• 失调电压漂移：0.5µV/°C最大值
• 增益误差：1.5%最大值
• 采用零漂移架构，确保长期稳定性

‌1.3 多重增益选项‌
提供三种不同增益版本以满足多样化应用需求：

• TSC199A1：50V/V增益
• TSC199A2：100V/V增益
• TSC199A3：200V/V增益

‌二、电气参数深度分析‌

‌2.1 关键性能参数‌（典型条件：25°C，VCC=5V）

• ‌ 共模抑制比(CMR) ‌：120dB
• ‌ 电源抑制比(PSR) ‌：28µV/V
• ‌输入偏置电流‌：0.02µA
• ‌静态电流‌：典型值65µA，最大值100µA

‌2.2 动态性能表现‌

• ‌带宽‌：
  • TSC199A1：100kHz
  • TSC199A2：40kHz
• ‌压摆率‌：
  • TSC199A1：0.85V/µs
  • TSC199A2：0.32V/µs
• ‌输入参考噪声‌：40nV/√Hz

‌三、典型应用电路设计‌

‌3.1 电路连接拓扑‌
基于器件内部结构，典型应用包括：

1. ‌分压电阻网络‌：所有型号均采用1MΩ的R1/R2电阻
2. ‌增益设定电阻‌：
   • A1型号：20kΩ(R3/R4)
   • A2型号：10kΩ(R3/R4)
   • A3型号：5kΩ(R3/R4)

‌3.2 引脚功能详解‌

• ‌REF‌：参考电压输入端
• ‌ VIN+/VIN- ‌：外部检测电阻连接端
• ‌OUT‌：输出电压信号

‌3.3 布局建议‌

• 输入串联电阻建议用于限制输入电流
• 输出电容负载最大470pF，避免振荡

‌四、热管理与封装选择‌

‌4.1 封装选项‌

• ‌SC70-6‌：超小型封装，尺寸2.2×1.35mm
• ‌QFN10L‌：1.8×1.4mm极小封装

‌4.2 热特性参数‌

• ‌ 热阻(SC70-6) ‌：232°C/W
• ‌ 热阻(QFN10L) ‌：124°C/W
• 工作结温范围：-40°C至150°C

‌五、设计注意事项‌

‌5.1 极限参数约束‌

• 电源电压最大值：26V
• 输入引脚电流限制：5mA
• 存储温度：-65°C至150°C

‌5.2 焊接要求‌

• 回流焊峰值温度：260°C
• 255°C以上持续时间：≤30秒

‌六、应用场景实例‌

‌6.1 笔记本电脑电源管理‌

• 电池充放电电流监测
• 系统功耗优化控制

‌6.2 工业设备电流监控‌

• 电机驱动电流检测
• 过流保护系统实现

‌6.3 电信设备应用‌

• 基站功率放大器电流反馈
• 电源分配网络监控

‌七、型号选择指南‌

型号	增益	应用场景	封装选项
TSC199A1	50V/V	大电流测量	SC70-6/QFN10
TSC199A2	100V/V	通用应用	SC70-6/QFN10
TSC199A3	200V/V	高精度小电流检测	SC70-6/QFN10

‌八、设计验证要点‌

‌8.1 精度验证‌

• 在满量程10mV下验证测量误差
• 在-40°C至125°C范围内测试温度漂移

‌8.2 稳定性测试‌

• 不同负载条件下的输出稳定性
• 电源电压波动对精度的影响