安森美 NCx703x單向電流檢測放大器是高壓電流檢測放大器，設(shè)計(jì)用于在各種應(yīng)用中進(jìn)行精確電流測量。安森美 NCx703x包括NCS7030、NCS7031、NCV7030和NCV7031器件。這些放大器在-6V至80V范圍內(nèi)具有出色的輸入共模抑制性能，即使在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中也能確保精確的性能。這些元件具有14V/V和20V/V增益選項(xiàng)，在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的最大增益誤差為 ±0.3%。NCx703x放大器非常適用于汽車和工業(yè)應(yīng)用，可通過檢測電阻器提供可靠的電流檢測。此外，這些放大器采用緊湊型SOIC-8和Micro8封裝，因此適用于空間受限的設(shè)計(jì)。

數(shù)據(jù)手冊；*附件：onsemi NCx703x單向電流檢測放大器數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 100 kHz 帶寬
• 輸入失調(diào)電壓：±300V（最大值，整個(gè)溫度范圍內(nèi)）
• 整個(gè)溫度失調(diào)漂移：±3V/°C（最大值）
• 增益選項(xiàng)：14V/V和20V/V
• 整個(gè)溫度范圍內(nèi)的增益誤差：±0.3%（最大值）
• 1.5 mA典型靜態(tài)電流
• 電源電壓范圍：3V至5.5V
• 共模輸入電壓范圍
  • 工作溫度范圍：-6 V至80 V
  • 耐受電壓：-14 V至85 V
• 最小共模抑制比 (CMRR)：85 dB
• PSRR：75dB（最小值）
• 最大輸入電流：±10 mA
• ±50 mA最大輸出電流
• 最大連續(xù)總功耗：200mW
• 最大閉鎖電流：±100mA
• 低通濾波器（1極或2極）
• 擴(kuò)展環(huán)境溫度范圍：-40 °C至++150 °C
• Micro8外殼846A-02和SOIC-8 NB外殼751-07封裝選項(xiàng)
• NCV前綴表示汽車級(jí)選項(xiàng)
• 濕度靈敏性等級(jí)（MSL）為1級(jí)
• 無鉛器件

簡化框圖

應(yīng)用原理圖

?安森美NCx703x系列單向電流檢測放大器技術(shù)深度解析?

?引言?
安森美半導(dǎo)體的NCx703x系列（含NCS7030/NCS7031/NCV7030/NCV7031）是一款專為高共模電壓環(huán)境設(shè)計(jì)的精密電流檢測放大器。其獨(dú)特的兩級(jí)架構(gòu)（前置放大器+緩沖器）和高達(dá)80V的共模電壓承受能力，使其在工業(yè)控制、汽車電子和電源管理等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。本文基于最新版數(shù)據(jù)手冊（2024年10月 Rev.P9），從核心技術(shù)參數(shù)、架構(gòu)設(shè)計(jì)到實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行全面剖析。

?一、核心特性與性能邊界?

1. ?電氣參數(shù)亮點(diǎn)?
   • 工作電壓范圍：3V-5.5V（兼容低壓系統(tǒng)）
   • 靜態(tài)電流：典型值1.5mA（優(yōu)化功耗設(shè)計(jì)）
   • 增益選項(xiàng)：14V/V（NCS7030）和20V/V（NCS7031）
   • 全溫區(qū)增益誤差：最大±0.3%（-40℃至150℃）
   • 共模抑制比(CMRR)：85dB最小值（10kHz時(shí)達(dá)65dB）
   • 輸入失調(diào)電壓：最大±300μV（擴(kuò)展至±400μV@150℃）
2. ?極限工作條件?（需嚴(yán)格遵循）
   • 共模輸入生存范圍：-14V至85V
   • 工作溫度范圍：-40℃至150℃（符合車規(guī)級(jí)要求）
   • ESD防護(hù)等級(jí)：HBM模式±7000V（輸入引腳）

?二、創(chuàng)新架構(gòu)與引腳功能?

1. ?兩級(jí)放大結(jié)構(gòu)?
   • 前置放大器：固定增益7V/V(7030)或10V/V(7031)
   • 輸出緩沖器：固定增益2V/V
   • 獨(dú)特設(shè)計(jì)：預(yù)留A1（前置輸出）/A2（緩沖輸入）引腳，支持外部濾波網(wǎng)絡(luò)和增益調(diào)節(jié)
2. ?引腳定義詳解?
   • +IN/-IN：差分檢測輸入端（支持Kelvin連接）
   • A1/A2：靈活配置節(jié)點(diǎn)（支持增益調(diào)整/濾波實(shí)現(xiàn)）
   • 注：NCS7031的NC引腳需懸空，NCS7030的VS引腳位置互換

?三、關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)解析?

1. ?高低側(cè)檢測配置?
   • ?高側(cè)檢測?（圖2）：直接監(jiān)測負(fù)載電流，可檢測對地短路故障
   • ?低側(cè)檢測?（圖27）：簡化電路設(shè)計(jì)，避免干擾接地路徑
2. ?增益靈活調(diào)節(jié)方案?
   • ?降低增益?（圖29）：在A1-A2節(jié)點(diǎn)并聯(lián)電阻REXT
     計(jì)算公式：G_ADJ- = [REXT/(REXT+100kΩ)]×G
   • ?提升增益?（圖30）：通過正反饋電阻連接
     計(jì)算公式：G_ADJ+ = [REXT/(REXT-100kΩ)]×G
   • ?單極濾波?（圖31）：利用內(nèi)部100kΩ電阻+外部電容實(shí)現(xiàn)
     截止頻率：f_FILT = 1/[2π×100kΩ×C_FILT]
3. ?輸入濾波設(shè)計(jì)規(guī)范?（圖33）
   • 濾波電阻取值：≤10Ω（避免影響CMRR）
   • 電容選擇原則：C_FILT ≥ L_SHUNT/(20×R_SHUNT)
   • 特殊場景：針對<1mΩ分流電阻時(shí)，必須配置輸入濾波以抑制電感效應(yīng)

?四、典型性能曲線分析?

1. ?溫度穩(wěn)定性?（圖13/19）
   • 增益誤差在全溫區(qū)變化<0.1%
   • 輸入失調(diào)電壓漂移：±3μV/℃最大值
2. ?動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性?
   • 帶寬：100kHz（典型值）
   • 建立時(shí)間：<10μs（達(dá)到最終值99%）
3. ?抗干擾能力?
   • 共模階躍響應(yīng)（圖8-11）：展示在快速電壓瞬變下的穩(wěn)定性

?五、選型與設(shè)計(jì)指南?

1. ?封裝選項(xiàng)?
   • SOIC-8：熱阻θJA=128℃/W
   • Micro8：熱阻θJA=163℃/W（需注意散熱設(shè)計(jì)）
2. ?分流電阻選擇原則?
   • 精度優(yōu)先：推薦使用四端子Kelvin檢測電阻
   • 功耗權(quán)衡：根據(jù)測量精度需求與功率損耗平衡選擇阻值
3. ?車規(guī)級(jí)版本?
   • NCV7030/7031：通過AEC-Q100認(rèn)證，適合發(fā)動(dòng)機(jī)控制（柴油噴射）、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等場景

?六、應(yīng)用場景擴(kuò)展?

1. ?電信設(shè)備?：電源模塊電流監(jiān)控
2. ?汽車電子?：電池管理系統(tǒng)(BMS)、電機(jī)控制單元(ECU)
3. ?工業(yè)電源?：開關(guān)電源過流保護(hù)
4. ?新能源系統(tǒng)?：光伏逆變器電流檢測