POUT/VREF=ILOAD×RSENSE×25×VREF×R2/(R1+R2)/VREF=ILOAD×RSENSE×25×R2/(R1+R2) 式(1)
IOUT/VREF=ILOAD×RSENSE×25/VREF 式(2)
从式(1)可以看出,由POUT输出,ADC精度将与VREF精度无关;而从IOUT输出,将产生一个与VREF成反比的误差。
图2 利用检流放大器(MAX4211)和带外部基准的ADC测量电池充电电流
图2的整体精度取决于很多因素:电阻精度、放大器增益误差、电压失调、偏置电流、基准电压的精度、ADC误差以及上述参数的温漂。另外,图2给出了提高系统精度的解决方案,从中可以看出利用模拟乘法器和检流放大器可以消除误差源之一(基准电压误差)。VREF的精度至少与以下三个因素有关:初始误差(标称值的百分比)、VREF随负载的变化、VREF随温度的变化。
图3 对图2电路进行测试,POUT/IOUT与VREF的关系曲线,VSENSE为125mV
图3描述了上述第2个误差源。随着VREF负载的提高,VREF输出从3.8V降到1.2V。POUT将随着VREF变化,变化规律与之相同。图4~图6给出了VCC = 5V、VSENSE保持固定100mV时,VREF和MAX4211输出随温度的变化。图2电路的工作温度从-40℃变化到+85℃,以 20℃为级差(-20℃、0℃、+25℃、+45℃和+65℃),图4曲线显示了VREF随温度变化的结果。图5给出了图2电路中IOUT、IOUT/VREF随温度的变化曲线,如果用IOUT输出驱动ADC,IOUT/VREF与ADC的输入信号/满量程信号之比成正比。
IOUT/VREF之比随温度的变化与图4为基准(VREF)受温度的影响而发生变化。
图4 图2电路中,VREF随温度的变化曲线
图5 图2电路,IOUT、IOUT/VREF随温度的变化曲线,VSENSE为100mV