前言
　　上橋臂電流檢測通常采用支持擴展共模電壓的專用器件，但是專用器件也有自身的限制，例如，當共模電壓高于100V時，專用運放還能精確地測量電流嗎？傳統(tǒng)5V運放似乎完全不適用這種測量。但是，在增加幾個外部器件后，我們將會發(fā)現(xiàn)，低壓運放完全可以精確地測量上橋臂電流，而且沒有任何共模電壓限制。
　　電路示意圖及原理簡介
　　本文所討論的應用設計是測量150V工業(yè)電機控制器的電流。如圖1所示，為能夠精確地測量很小的電流值，我們使用了一個分流器配合一個高精度5V運放。
　　
　　圖1：典型應用
　　難道150V輸入電壓不會燒毀運放嗎？如果V1電壓是用于給第一級運放OP_A提供正電壓（Vcc_H），就不會發(fā)生這種情況。
　　如果連接一個擊穿電壓為4.7V的齊納二極管，則會為第一級運放OP_A生成負電壓 （Vcc_L）。這樣，OP_A的電源電壓是4.7V，是Vcc_L=145.3V與 Vcc_H=150V的差值。
　　電阻Rz為齊納二極管提供偏置電流（~5mA），并為運放的偏置電流提供回路（~40μA）。
　　Vsense是電流經(jīng)過電阻Rsense時產(chǎn)生的電壓，被電阻R1、R2、R3和R4放大。
　　P-MOSFET（BSP2220）輸出高精度電流，與流經(jīng)Rsense的電流成正比；該電流經(jīng)過R4電阻時生成對地電壓Vo，與上橋臂電流成正比。第一級的輸出電壓可由下面的方程式1得出：
　　Vo=VsenseR1R4R3.（R1+R2+R3） （1）
　　第二級運放OP_B用于抑制Vo電壓。在加裝電阻R5后，當啟動階段有大電流經(jīng)過輸入引腳時，可以保護OP_B的內(nèi)部ESD二極管。
　　電機控制電路消耗的最大電流是100A。因此，使用一個100μΩ分流器時，Vsense最大值為10mV。最大輸出電壓取決于Vsense電壓和R4上的最終輸出電流。因為由微控制器的ADC來處理，所以最大輸出電壓Vo必須高于3.3V。
　　為確保系統(tǒng)正常工作，必須仔細選擇這些器件參數(shù)。為了使OP_A輸出不飽和，在選擇參數(shù)時必須保證|Vgs|電壓值很小。
　　因為Ids保持低電流有助于實現(xiàn)這個目標，所以我們選擇一個高電阻的R4。
　　為避免運放輸出飽和，第一級運放OP_A的增益由R2/R1比確定，不應該過高。