恶劣的环境是许多电气系统在电机控制或电磁阀控制应用中必须面对的现实。控制电机和电磁阀的电子装置需要非常接近使终端应用发生物理运动的高电流和电压。除了近距离外，这些系统还经常进行维护（例如，雇佣技术人员更换洗碗机电磁阀的控制板），这给非故意接线错误留下了可能性。接近高电流和电压，加上接线不当的可能性，设计需要考虑过压保护。

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为了建立一个高效、安全的系统，必须使用精密电流检测放大器来监控这些应用程序中的电流。精密放大器的电路设计需要防止过压，但这种保护电路可能会影响放大器的精度。适当的电路设计、分析和验证可以在保护和精度之间达到平衡。本文讨论了两种常见的保护电路，以及电流检测放大器的精度。

电流检测放大器

大多数电流检测放大器可以处理高共模电压(CMV)，但高差输入电压无法处理。在某些应用中，分流器的差输入电压超过放大器的额定最大电压。这在工业和汽车电磁阀控制应用（图1）中很常见，短路可能导致故障，将电流检测放大器暴露在高差输入电压下（可能达到与电池相同的电位）。这种过压差可能会损坏放大器，特别是在没有保护电路的情况下。

表2：AD8418增益误差

实测结果是，AD8418增益误差偏移0.013%，AD8210偏移0.497%。AD8418AD和AD输入阻抗分别为150 kΩ和2 kΩ，因此，AD8418引入的误差将远小于AD8210。

共模抑制比

由于电流检测放大器经常暴露在高处CMV所以在环境中CMRR是最重要的规格参数之一。CMRR测量器件抑制度高CMV以及获得更好精度和性能的能力。即当放大器的两个输入端施加相等电压时，测量的输出电压变化。CMRR通常将差分增益与共模增益之比定义为dB表示。用以下等式计算两个放大器CMRR值：

表4. AD8418 CMRR性能(增益为20)

结果表明，额外串联电阻的影响是AD8418 CMRR降低，而对AD8210 CMRR影响相对较小。AD8418变为89 dB，AD8210几乎保持不变(944) dB)。固定增益器件，AD8418和AD8210共模阻抗相对较高，分别为750 kΩ和5 MΩ。

失调电压

当偏置电流流过外部电阻时，会产生一个与器件固有失调电压串联的误差电压。为了计算这一额外的失调电压误差，可将输入失调电流(IOS，如下等式所示：

表6. 输入失调电流和外阻引起的AD8418额外失调电压

结果显示，AD8418失调电压增加大于AD由于8210失调电压的增加。AD8418约为100 μA由输入失调电流引起。输入引脚串联的任何额外阻抗都会与输入失调电流结合，产生额外的失调电压误差。

结论

在输入引脚上增加额外的串联电阻是保护电流检测放大器免受过压影响的简单方法。可以测量增益误差CMRR与外部电阻的范围和所使用的电流检测放大器的电流检测放大器的类型。如果设计得当，电路将改善差异输入电压额定值，元件数量的增加非常有限，对精度的影响非常小。