ad8205是美国模拟器件公司推出的一种单电源高性能差分放大器，典型单电源供电电压为5v，其共模电压输入范围为-2~65v，可以耐受-5~+70v的输入共模电压，适用于高共模电压情况下检测小差分电压的工业设备中。它的增益固定为50v/v，工作温度范围为-40~+125℃，失调电压温漂小于15μv/℃，增益温漂小于30ppm/℃(环境温度可高达125℃)，在整个规定温度范围内具有优良的直流性能，其从直流到100khz的频带范围内具有高达80db的共模抑制比。因此其测量环路误差小，精度高，非常适合用于马达控制、传动控制、磁悬浮控制、车辆动力控制、燃料喷射控制、引擎管理和dc-dc变换等控制系统中。

    图1高侧电流传感器ad8205内部电路原理图

    内部电路结构及其工作原理

    ad8205的内部电路由a1和a2两个集成运放和一个电阻网络，以及一个小参考电压源和偏置电路构成，其电路结构如图1所示。

    a1的前置衰减由电阻ra、rb、rc组成，可将共模电压衰减到合适的输入电压范围内。两组衰减器构成桥式网络，衰减率为1/16.7。输入信号经过衰减以后，使得输入信号的幅值保持在供电电源电压范围以内，当输入电压超过供电电源电压或低于公共地端的电压时，内部参考电压起作用，使得放大器在输入负共模电压信号时仍然可以正常工作。当电桥平衡时，共模电压信号产生的差分输入信号为0v。当然，输入网络同时也衰减了输入差分电压信号，放大器a1将衰减后的信号放大26倍，其输入和输出都采用差分形式以获得最大的交流共模抑制比。另外电阻ra、rb、rc、rd和rf通过激光校准后的电阻匹配率优于0.01%，这种高精度校准使得器件能够获得超过80db的共模抑制比。

    放大器a2将a1输出的差分信号转换成单端信号，并放大32.15倍。参考输入端vref1和vref2都经过电阻rref连接到a2的同相输入端，使得输出可以任意调整到所需要的输出电压范围内。当两个参考输入端并联使用时，参考电压从输入到输出的增益为1v/v；当单独使用任何一个参考输入端时，其增益为0.5v/v。ad8205的总增益由衰减电路的衰减率1/16.7、a1的放大倍数26和a2的放大倍数32.15构成。ad8205具有300μa的吸收下拉电流能力，采用a类pnp管接上拉电阻输出。

    输出方式设置

    单极性输出

    此方式一般用来测量流过采样电阻上的单方向变化的电流。有两种基本模式：以地为参考和以v+为参考的输出模式。在单极性工作模式下，当差分输入为0时，输出可以偏置到负向(接近地)或正向峰值(v+)。当差分电压加到输入端时，输出将反向移动到峰值。这时满幅输出所对应的输入差分电压幅值接近100mv，它的极性由输出电压的静态设置所决定。当偏置到正向峰值时，输入差分电压应该为负，输出由正向峰值下降；反之，若静态偏置到地，则输入差分电压应该为正，输出由0上升。

     (a)以地为参考 (b)以v+为参考

     图2　单极性输出连接方式

     　　　(a)外部参考电压输出　　　　　　　(b)分离参考电压输出

     　　　　　　　　图3 双极性输出连接方式

     　　　(a)高侧电流传感器和低侧开关方式　(b)高侧电流传感器和高侧开关方式

     　　　　　　　　　　　　　图4 电路配置方式

    以地为参考的输出连接方式如图2(a)所示。它的两个参考输入端都接到地上，当输入的差分电压为0时，其输出被偏置到反相峰值(约0.05v)。

    以v+为参考的输出连接方式如图2(b)所示。它的两个参考输入端都连接到正电源上，当输入的差分电压为0时，其输出被偏置到正相峰值