Los amplificadores de detección de corriente (también llamados amplificadores en derivación de corriente) son amplificadores de propósito especial que generan un voltaje proporcional a la corriente que fluye en un riel eléctrico. Utilizan una "resistencia de detección de corriente" para convertir la corriente de carga en el riel de alimentación a un voltaje pequeño, que luego es amplificado por los amplificadores de detección de corriente. Las corrientes en el riel eléctrico pueden estar en el rango de 1 A a 20 A, lo que requiere que la resistencia de detección de corriente sea una resistencia típicamente en el rango de 1 a 100 mΩ. Estos amplificadores están diseñados para amplificar un "voltaje de detección" muy pequeño de 10 a 100 mV, en presencia de voltajes de modo común muy grandes de 5 a 30 V. Precisión de CC (voltaje de compensación de entrada bajo) y alta relación de rechazo de modo común. (CMRR) son características distintivas de estos amplificadores. Algunos amplificadores de detección de corriente miden la corriente que fluye en una sola dirección; Los amplificadores bidireccionales miden el flujo de corriente en ambas direcciones a través de la resistencia de detección. [1]
Los amplificadores diferenciales normales y los amplificadores operacionales alimentados entre dos rieles de alimentación (por ejemplo, V CC y V EE ) solo pueden manejar señales que se encuentran entre estos dos rieles de alimentación. Si se aplica un voltaje fuera de los rieles de suministro de energía a la entrada, los diodos internos de protección ESD se activan, lo que provoca que fluyan grandes corrientes y dañen estas piezas.
Por el contrario, los amplificadores de detección de corriente especializados están diseñados de manera que, cuando se alimentan desde un riel de alimentación de bajo voltaje, como V CC = 5 V y V EE = 0 V, pueden soportar voltajes de clavija mucho más altos que V CC y mucho más bajos que V CC. VEE . Estos amplificadores utilizan estructuras ESD especializadas que les permiten tener esta funcionalidad. Sus etapas de entrada están diseñadas de manera que cuando el voltaje de modo común de entrada es mucho mayor que V CC o mucho menor que V EE , la etapa del amplificador de entrada se alimenta a sí misma a partir del voltaje de modo común de entrada en lugar de V CC o V EE . [2]
Ejemplos de amplificadores de detección de corriente integrados incluyen INA240, INA293, LTC6101,MAX4080, AD8210,TS1100 e INA193. En casos especiales, no se requiere ningún pin V CC para lograr la detección de corriente; el MAX9938 es uno de esos dispositivos.