有一个150V的DC电源，输出电流0-150mA，想在高侧端测量电源的输出电流，想采用如下电路：采样电阻20欧姆，
OPA2192的V+接10V，part1部分形成一个类似分压的作用，part2部分再放大20倍，再送入ADC，
目前的问题是，Load端空载时，RS+是7.17V，RS-是7.2V，OUT1输出0.006V，ADC端输出0.12V
问题1：为什么空载时，RS-的电压比RS+的电压高？ 按照虚短虚断计算，不是应该电压一样么？
问题2：150V电源输出0-15mA时，ADC端输出电压不变，要超过15mA以上，ADC端的电压才开始升高，如何解决这个问题？
您好
您看到的 OPA2192问题与输出摆幅限制有关。 运算放大器输入和输出摆幅限制详细说明了共模和输出摆幅限制。 有时、由于输入共模限制、会发生这种问题。 但在这种情况下、放大器具有轨到轨共模、且共模输入约为7.1V、因此共模不是问题。 OPA2192还具有轨到轨输出。 "轨到轨输出"意味着放大器可以在电源轨附近摆动、但绝不会一直到电源轨、理解这一点很重要。 对于 CMOS 轨到轨运算放大器、这通常意味着输出可以相对于电源轨线性摆动至毫伏级。 但是、摆幅会在重负载下变得更差(运算放大器输出电流更大)。 对于本例、运算放大器提供约1.4mA (7V / 5k = 1.4mA)。 OPA2192数据表显示了输出摆幅的典型范围为5mV 至430mV (取决于负载)、或者15mV 至500mV (取决于负载)(请见下方)。
在仿真您的电路时、您可以看到仿真还显示了局限性。 运算放大器模型涵盖了典型行为、也确实涵盖了输出摆幅与电流负载间的关系。 但是、请记住、涵盖了典型的操作、最坏的情况会进一步降级。 仿真说明了读数的简单限制。
解决此问题的一种常见方法是添加基准电压。 基准电压(Vref)将通过 Vref 对输出进行转换(Vout = Vin x G + Vref)。 使用基准时、您需要使用差分 ADC 输入或以数学方式减去基准。 请参阅下面的差分测量。
另一种选择是使用负电源。 负电源可以相当低(例如 Vneg =-0.5V)。 只需要一些电压来克服负摆幅限制。
