[发明专利]一种低边采样电路

说明书

技术领域

在电气领域，需要对低边电流进行精确采样，本发明涉及一种低边采样电路，尤其涉及采用三级管搭建的电流镜方式构成的电流采样电路，可对低边电流进行精确采样。

背景技术

目前，非隔离的电流采样方式，主要是在采样回路低边串联采样电阻，采用运放搭建的放大电路对采样电阻两端电压进行差分放大，以此来对输出电流进行采样。

采用运放搭建的放大电路对采样电阻两端电压值进行差分放大。若分流电阻值比较小，则其两端采样电压小，后级运放电路放大倍数大，此时采样精度低，分流电阻功耗小；若分流电阻值比较大，则其两端采样电压大，后级放大倍数小，此时采样精度提高，分流电阻功耗也增大。这样，采样精度和分流电阻功耗存在一种矛盾的关系。

随着电流的增加，为减小分流功耗，同时提高采样精度，需采用更小的采样电阻，放大倍数更高的运放进行放大。在工程实现上，存在一定的难度，成本也会很高。

发明内容

为了克服低边采样电路中采样精度与分流电阻功耗之间的矛盾，本发明提出了一种低边采样电路，包括采样电阻R_s、电压电流转换电路、电流放大电路和电流电压转换电路；电压电流转换电路接于采样电阻R_s两端之间，电压电流转换电路与电流放大电路连接，电流放大电路与电流电压转换电路连接。

进一步的，采样电阻R_s用于将电流信号转换为电压信号；电压电流转换电路用于将采样电阻R_s两端的电压信号转换为电流信号；电流放大电路用于将电压电流转换电路的输出电流进行放大；电流电压转换电路用于将电流信号转换为电压信号输出。

进一步的，电压电流转换电路包括第一电流镜和NPN型三极管Q₅，第一电流镜的高压桥臂与NPN型三极管Q₅的基极连接，NPN型三极管Q₅的发射极与第一电流镜的低压桥臂连接。

进一步的，第一电流镜包括NPN型三极管Q₁、NPN型三极管Q₂、阻值相同的电阻R₁和电阻R₂、阻值相同的电阻R₅和电阻R₆；NPN型三极管Q₁的集电极通过电阻R₁与辅助供电电源连接，其发射极经过电阻R₅与采样电阻R_s的高压端连接；NPN型三极管Q₂的集电极通过电阻R₂与辅助供电电源连接，其发射极经过电阻R₆与采样电阻R_s的低压端连接；NPN型三极管Q₁和Q₂共基极且该基极与NPN型三极管Q₂的集电极连接；NPN型三极管Q₁的集电极与NPN型三极管Q₅的基极连接，NPN型三极管Q₅的发射极与NPN型三极管Q₂的发射极连接。

进一步的，所述的低边采样电路还包括第二电流镜；电流放大电路通过第二电流镜与电流电压转换电路连接。

进一步的，电流放大电路为NPN型三极管Q₅；NPN型三极管Q₅的集电极与第二电流镜的一个桥臂连接。

进一步的，电流电压转换电路与第二电流镜的另一个桥臂连接。

进一步的，第二电流镜包括PNP型三极管Q₃、PNP型三极管Q₄、阻值相同的电阻R₃和电阻R₄；PNP型三极管Q₃的发射极通过电阻R₃与辅助供电电源连接，其集电极与NPN型三极管Q₅的集电极连接；PNP型三极管Q₄的发射极通过电阻R₄与辅助供电电源连接，其集电极与电流电压转换电路连接；PNP型三极管Q₃和Q₄共基极且该基极与PNP型三极管Q₃的集电极连接。

进一步的，电流电压转换电路为电阻R₇。