恶劣环境是电机操控或电磁阀操控运用中的许多电气体系有必要面临的实践。操控电机和电磁阀的电子设备需求十分挨近使终端运用发生物理运动的高电流和电压。除了近距离外，这些体系常常会做修理(例如，雇佣技工更改洗碗机电磁阀的操控器板)，这就为非故意的接线过错留下了或许性。挨近高电流和电压，加上接线不妥的或许性，要求规划需求考虑过压维护。

　　为了构建高效安全的体系，须运用精细电流检测放大器来监控这些运用中的电流。精细放大器电路规划需求避免过压影响，但这种维护电路或许会影响放大器的精度。适当地规划、剖析和验证电路，能够在维护和精度之间到达平衡。本文评论两种常见维护电路，以及这些电路的施行会怎么样影响电流检测放大器的精度。

　　大部分电流检测放大器可处理高共模电压(CMV)，但不能处理高差分输入电压。在某些运用中，存在分流器的差分输入电压超越放大器的额定最大电压的状况。这在工业和轿车电磁阀操控运用(图1)中很常见，短路或许会引发毛病，将电流检测放大器露出于高差分输入电压(其或许到达与电池相同的电位)之下。这种差分过压或许会损坏放大器，尤其是在没有维护电路的状况下。

　　图2显现电流检测放大器的过压维护根本衔接。当差分输入电压超越指定放大器的最大额定值时，放大器就或许会将电流拉入内部维护二极管。若输入引脚之间有大差分电压信号，则额定的串联电阻R1和R2可避免大电流流入内部维护二极管。

　　维护电路可接受的最大额定电压和最大输入电流随器材而不同。一般经历法则是，流过内部差分维护二极管的电流应以3 mA为限，除非标准书指明可接受更大的电流值。将该值代入以下等式，核算R1和R2的值：

　　假如R = 3.1 kΩ，则依据等式1，R1和R2 = 1.55 kΩ。R1和R2的这些数值十分大，考虑到特定放大器的输入阻抗，R1和R2会对总体系功能奉献较大差错。

　　下降R1和R2的一种办法是在输入引脚添加电流才能更高的外部维护二极管，如图3所示。

　　在放大器输入端参加串联电阻或许会下降某些功能参数。某些放大器中，R1和R2与内部精细电阻串联。在其他放大器中，失调电流与电阻一同发生失调电压。更有或许受影响的参数是增益差错、共模按捺比(CMRR)和失调电压。

　　为了研讨串联电阻的潜在影响，丈量了两款电流检测放大器，其输入引脚均装备有维护电阻。评价增益差错、CMRR和失调电压的测验设置如图4所示。该设置选用Agilent E3631A电源向器材供给5 V单电源，选用Yokogawa GS200精细直流源发生差分输入电压信号，选用HAMEG HMP4030设置CMV，选用Agilent 3458A精细万用表丈量电流检测放大器的输出电压。

　　评价AD8210 和 AD8418 以便丈量额定串联电阻对器材增益差错、CMRR和失调电压参数的影响。

　　当串联电阻与放大器输入端串联时，它们与放大器的差分输入阻抗一同构成一个电阻分压器。该电阻分压器引进一个衰减，其作为额定增益差错出现在电路中。放大器的差分输入阻抗越低，该额定增益差错越大。

　　表1显现AD8210经核算得到的额定增益差错和实践增益差错。别离在带与不带维护电路的状况下测验AD8418。表2显现该放大器经核算得到的额定增益差错和实践增益差错。

　　因为电流检测放大器常常露出在高CMV的环境中，因而CMRR是最重要的标准参数之一。CMRR衡量器材按捺高CMV和取得较优精度与功能的才能。即放大器的两个输入端施加持平电压时，所测得的输出电压改变。CMRR界说为差分增益与共模增益之比，通常以dB表明。运用以下等式核算两个放大器的CMRR值：

　　当串联电阻与放大器输入端串联时，串联电阻的失配会加到内部电阻的失配上，这会影响CMRR。电流检测放大器AD8210和AD8418的CMRR丈量成果别离如表3和表4所示。

　　成果表明，额定外部串联电阻的影响是AD8418 CMRR下降，而对AD8210 CMRR的影响比较小。AD8418变为89 dB，AD8210则简直坚持不变(94 dB)。关于固定增益器材，AD8418和AD8210的共模阻抗比较来说较高，别离为750 kΩ和5 MΩ。

　　当偏置电流流过外部电阻时，会发生一个与器材固有失调电压串联的差错电压。为了核算这一额定的失调电压差错，可将输入失调电流(IOS，两个输入偏置电流之差)乘以输入引脚上的外部阻抗，如以下等式所示：

　　根据AD8210和AD8418电流检测放大器丈量成果的失调电压添加量别离如表5和表6所示。

　　成果显现，AD8418失调电压的添加量大于AD8210失调电压的添加量。这是由AD8418约为100 μA的输入失调电流引起的。输入引脚串联的任何额定阻抗都会与输入失调电流结合，发生额定失调电压差错。

　　在输入引脚上添加额定的串联电阻是维护电流检测放大器免受过压影响的简略办法。能够丈量对增益差错、CMRR和失调电压等功能指标的影响，这些影响与外部电阻的起伏和所用的电流检测放大器类型直接相关。若规划妥当，电路会改进运用的差分输入电压额定值，而元件数量添加十分有限，对精度的影响也十分小。