電流檢測電路的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電流檢測電路。
【【背景技術(shù)】】
[0002]電流是國際量值體系中的一個重要參量，其與人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展密不可分，同時也是電子測量技術(shù)和儀器的基本研究對象。當(dāng)電流信號的量值小到一定程度，比如微安級、毫安級、甚至皮安級的小電流時，對它的準(zhǔn)確精測就變得非常復(fù)雜、困難。然而在精密電子測量、半導(dǎo)體集成電路測試、航空航天測控、新型納米材料研究以及生命科學(xué)發(fā)展所需的分析測試等領(lǐng)域，又要求必須對這種微弱的信號進(jìn)行準(zhǔn)確捕捉和測量。
[0003]目前，測量小電流常用的方法包括取樣電阻法和運(yùn)放反饋電流法。所述取樣電阻法是通過一測量設(shè)備來測量取樣電阻的電壓以獲取測量流經(jīng)取樣電阻的電流，從而確定待測電子產(chǎn)品的微小電流，但通常取樣電阻與測量設(shè)備的輸入阻抗并聯(lián)，為了不影響測量準(zhǔn)確度，測量設(shè)備的輸入阻抗需為取樣電阻的1000倍，例如:如果取樣電阻是I兆歐姆，那么測量設(shè)備的輸入阻抗需為1000兆歐姆。但這樣的測量設(shè)備難以制造，所以取樣電阻法往往會受后續(xù)測量設(shè)備性能的制約。
[0004]基于上述取樣電阻方法的弊端，大多數(shù)人則會選擇運(yùn)放反饋電流法來測量小電流。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，通常在運(yùn)算放大器Ul的第一端連接一平衡電阻R’，在運(yùn)算放大器Ul第二端連接一待測產(chǎn)品，并接收一待測小電流Is，該運(yùn)算放大器Ul的輸出端與運(yùn)算放大器Ul第二端之間連接一反饋電阻Rf，通過計(jì)算運(yùn)算放大器Ul的輸出電壓來計(jì)算待測產(chǎn)品的電流。運(yùn)算放大器Ul理想狀態(tài)下，輸出端輸出的電壓Uo計(jì)算如下:Uo = -Rf*I s。然而，由于運(yùn)算放大器Ul本身不可能處于理想狀態(tài)，在運(yùn)算放大器Ul的第一端和第二端往往會分別存在偏置電流Ib-及Ib+，這會影響小電流的測量結(jié)果，使得實(shí)際測量結(jié)果與理論不一致。因此，運(yùn)算放大器1]1輸出端的實(shí)際電壓1]’0如下:1]’0 = -18*1^+(讓+)噸’ + (113-)*1^，即運(yùn)算放大器Ul輸出端的誤差電壓AUo如下:AUo = U’o-Uo=(Ib+)*R’ + (Ib-)*Rf。從而，導(dǎo)致小電流測量不準(zhǔn)確。
[0005]因此，基于上述取樣電阻及有必要提出一種新的小電流檢測電路來克服上述缺陷。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006]本實(shí)用新型需解決的技術(shù)問題在于提供一種測量準(zhǔn)確小電流，且不會受測量設(shè)備性能所制約的電流檢測電路。
[0007]—種電流檢測電路，用以檢測一待測產(chǎn)品的電流，其中，該電流檢測電路包括一運(yùn)算放大器、一采樣單元、一調(diào)節(jié)單元及一測量單元，所述待測產(chǎn)品與采樣單元串聯(lián)并連接于一電壓源及地之間，所述運(yùn)算放大器包括第一輸入端、第二輸入端、第一調(diào)節(jié)端及第二調(diào)節(jié)端，所述第一輸入端及第二輸入端連接于所述采樣單元的兩端，所述調(diào)節(jié)單元的兩端分別與所述第一調(diào)節(jié)端及第二調(diào)節(jié)端相連，以調(diào)節(jié)所述運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)，所述測量單元連接于所述運(yùn)算放大器的輸出端。
[0008]優(yōu)選的，所述采樣單元包括一采樣電阻，所述采樣電阻的一端連接所述待測產(chǎn)品，所述采樣電阻的另一端接地。
[0009]優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)單元包括一調(diào)節(jié)電阻，所述調(diào)節(jié)電阻的一端連接運(yùn)算放大器的第一調(diào)節(jié)端，另一端連接運(yùn)算放大器的第二調(diào)節(jié)端。
[0010]優(yōu)選的，所述運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)與所述調(diào)節(jié)電阻的阻值成反比。
[0011]優(yōu)選的，所述測量單元為一電壓檢測設(shè)備，用以測量運(yùn)算放大器輸出的電壓信號。
[0012]優(yōu)選的，所述采樣單元包括至少兩個電阻相互串聯(lián)而成。
[0013]本實(shí)用新型通過調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)，從而可以方便、精確地檢測及計(jì)算出例如手表等精密電子或集成電路的微小電流信號，提高檢測精度及檢測效率。
【【附圖說明】】
[0014]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電流檢測電路的電路圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型電流檢測電路與待測產(chǎn)品及測量設(shè)備相連的示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型電流檢測電路的方框圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型電流檢測電路的電路圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0019]如圖2所示，為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的電流檢測電路10與一待測產(chǎn)品20相連的方框圖。該電流檢測電路10用以檢測待測產(chǎn)品20的電流。在本實(shí)施例中，該待測產(chǎn)品20為一電子手表，該電流檢測電路10用以測量電子手表的工作電流。當(dāng)然，可以理解的是，該待測產(chǎn)品20也可為其他精密電子設(shè)備或集成電路。
[0020]如圖3所示，所述電流檢測電路10包括一運(yùn)算放大器U2、一采樣單元30、一調(diào)節(jié)單元50及一測量單元60 ο在本實(shí)施例中，所述測量單元60為一電壓檢測設(shè)備。運(yùn)算放大器U2的同相輸入端通過所述待測產(chǎn)品20連接一第一電壓源VCC1，該運(yùn)算放大器U2的同相輸入端還通過所述采樣單元30接地。所述待測產(chǎn)品20及采樣單元30串聯(lián)后連接于所述第一電壓源VCCl及地之間。所述運(yùn)算放大器U2的反相輸入端通過采樣單元30及待測產(chǎn)品20連接所述第一電壓源VCCl所述調(diào)節(jié)單元50連接于所述運(yùn)算放大器U2的第一調(diào)節(jié)端RGl及第二調(diào)節(jié)端RG2之間。所述運(yùn)算放大器U2的電源引腳Vcc連接第二電壓源VCC2。所述運(yùn)算放大器U2的電源引腳Vss連接所述電壓源VSS。所述運(yùn)算放大器U2的參考引腳REF連接地信號GND。所述運(yùn)算放大器U2的輸出端Vout連接所述測量單元60。所述測量單元60用以測量運(yùn)算放大器U2的輸出端Vout的輸出電壓。
[0021]一并參照圖4，在本實(shí)施例中，所述運(yùn)算放大器U2的型號為AD620。所述采樣單元30為一采樣電阻Rs。所述調(diào)節(jié)單元50為一調(diào)節(jié)電阻Rg，用以調(diào)節(jié)運(yùn)算放大器U2的放大倍數(shù)。所述采樣電阻Rs的一端連接所述待測產(chǎn)品20，另一端接地。所述調(diào)節(jié)電阻Rg連接于所述運(yùn)算放大器U2的第一調(diào)節(jié)端RGl及第二調(diào)節(jié)端RG2之間。在本實(shí)施例中，所述取樣電阻Rs的電阻值為240 Ω，所述調(diào)節(jié)電阻Rg的電阻值為100 Ω，所述運(yùn)算放大器U2的放大倍數(shù)G為500，運(yùn)算放大器U2的輸出端Vout的輸出電壓為VI，假設(shè)，測量單元60測得所述輸出電壓Vl為2.4V，那么待測產(chǎn)品20的電流Is的計(jì)算如下:Is = (Vl/Rs)/G=(2.4/240)/500 = 20uA。在本實(shí)施例中，所述放大倍數(shù)G與調(diào)節(jié)電阻Rg的阻值成反比。
[0022]在其他實(shí)施例中，所述采樣單元30包括相互串聯(lián)的多個電阻?？梢酝ㄟ^改變調(diào)節(jié)電阻Rg的電阻值來調(diào)整所述運(yùn)算放大器U2的放大倍數(shù)。依據(jù)實(shí)際需要，通過調(diào)整調(diào)節(jié)單元50的電阻值來改變運(yùn)算放大器U2的放大倍數(shù)，從而放大待測產(chǎn)品的微電流。
[0023]綜上，通過調(diào)節(jié)單元50調(diào)節(jié)運(yùn)算放大器U2的放大倍數(shù)，從而可以方便并精確地檢測出手表等精密電子或集成電路的微小電流，提高檢測效率。
[0024]以上所述的僅是本實(shí)用新型的實(shí)施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進(jìn)，但這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電流檢測電路，用以檢測一待測產(chǎn)品的電流，其特征在于:該電流檢測電路包括一運(yùn)算放大器、一采樣單元、一調(diào)節(jié)單元及一測量單元，所述待測產(chǎn)品與采樣單元串聯(lián)并連接于一電壓源及地之間，所述運(yùn)算放大器包括第一輸入端、第二輸入端、第一調(diào)節(jié)端及第二調(diào)節(jié)端，所述第一輸入端及第二輸入端連接于所述采樣單元的兩端，所述調(diào)節(jié)單元的兩端分別與所述第一調(diào)節(jié)端及第二調(diào)節(jié)端相連，以調(diào)節(jié)所述運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)，所述測量單元連接于所述運(yùn)算放大器的輸出端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流檢測電路，其特征在于:所述采樣單元包括一采樣電阻，所述采樣電阻的一端連接所述待測產(chǎn)品，所述采樣電阻的另一端接地。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流檢測電路，其特征在于:所述調(diào)節(jié)單元包括一調(diào)節(jié)電阻，所述調(diào)節(jié)電阻的一端連接運(yùn)算放大器的第一調(diào)節(jié)端，另一端連接運(yùn)算放大器的第二調(diào)節(jié)端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流檢測電路，其特征在于:所述運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)與所述調(diào)節(jié)電阻的阻值成反比。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流檢測電路，其特征在于:所述測量單元為一電壓檢測設(shè)備，用以測量運(yùn)算放大器輸出的電壓信號。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流檢測電路，其特征在于:所述采樣單元包括至少兩個電阻相互串聯(lián)而成。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電流檢測電路，其特征在于:所述調(diào)節(jié)單元包括一調(diào)節(jié)電阻，所述調(diào)節(jié)電阻的一端連接運(yùn)算放大器的第一調(diào)節(jié)端，另一端連接運(yùn)算放大器的第二調(diào)節(jié)端。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電流檢測電路，其特征在于:所述運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)與所述調(diào)節(jié)電阻的阻值成反比。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電流檢測電路，其特征在于:所述測量單元為一電壓檢測設(shè)備，用以測量運(yùn)算放大器輸出的電壓信號。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種電流檢測電路，用以檢測一待測產(chǎn)品的電流，其中，該電流檢測電路包括一運(yùn)算放大器、一采樣單元、一調(diào)節(jié)單元及一測量單元，所述待測產(chǎn)品與采樣單元串聯(lián)并連接于一電壓源及地之間，所述運(yùn)算放大器包括第一輸入端、第二輸入端、第一調(diào)節(jié)端及第二調(diào)節(jié)端，所述第一輸入端及第二輸入端連接于所述采樣單元的兩端，所述調(diào)節(jié)單元的兩端分別與所述第一調(diào)節(jié)端及第二調(diào)節(jié)端相連，以調(diào)節(jié)所述運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)，所述測量單元連接于所述運(yùn)算放大器的輸出端。本實(shí)用新型可以方便、精確地檢測及計(jì)算出例如手表等精密電子或集成電路的微小電流信號，從而提高檢測精度及檢測效率。
【IPC分類】H01M10/42, H01M10/48
【公開號】CN205264827
【申請?zhí)枴緾N201521086941
【發(fā)明人】孫宇航, 唐桐升, 孫軼群
【申請人】深圳市盛德金科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月23日