【手艺条记】用于丈量极低电阻的简略比率手艺-KIA MOS管

或许极低阻值的电阻器（即mΩ级及以下）最罕见的利用是电流节制电路，因为其低阻值可降落功率消耗。对这类利用，约莫10%-20%的容差就充足了。但即便在如许的容差下，切确丈量非常低的电阻值也相称坚苦，出格是在触及大电流时。

图1所示的电路经由过程向未知电阻器和已知阻值的参考电阻器施加低占空比脉冲，供给领会决该问题的体例。比率手艺用于比拟两个元件的呼应并肯定被测电阻器的值。

图1：以上电路经由过程向未知电阻器和已知阻值的参考电阻器施加低占空比脉冲，完成了极低电阻值的切确丈量。

计较切确电阻值所需的丈量值能够利用通俗示波器或脉冲峰值电压表（可供给更高精度）从输入V1和V2取得。

该电路利用陈旧的555按时器，在无稳态形式下运转，从而发生用于对低电感电容器C2停止充电和放电的脉冲。在放电周期，电流会经由过程紧密的规范电阻器（R6）和被测电阻（Rx）。

电阻值可由呼应电压的比值来计较：

V1/V2=(Rx+R6)/R6=Rx/R6+1，

此中，V1和V2是峰值。

是以，未知值为：

Rx=(V1/V2–1)·R6

示波器/电压表的带宽应当充足大，以便捉拿电路发生的短脉冲。因为555振荡器的半周期与脉冲延续时候的比率很是大，一些示波器就没法确保充足的亮度。该电路还可用于驱动其余须要大振幅、低延续时候电流脉冲的低电阻负载，比方半导体激光器。

测试电路细节

同步脉冲（U1，引脚3）有助于示波器的初期同步；因为某些示波器的Y通道中能够不提早线，从而没法显现很是峻峭的前沿，是以同步脉冲和输入脉冲之间的提早能够会使示波器捉拿到脉冲的前沿。

该提早由时候常数R3·C3决议。C3的值能够在20~500pF（乃至更大）的规模内，具体取决于所利用的时基和示波器自身。

MOSFET驱动器U2（TC4422A）用于确保Q1的大栅极充电电流和疾速导通时候，这对精确丈量至关主要。

MOSFET（Q1）的RDSOn要很是低（低于3Ω），以便确保清洁的大振幅脉冲。疾速二极管D2用于限定Q1的过压。

注重：这局部电路中所呈现的大电流，须要出格注重元器件挑选和PCB幅员设想。有关具体信息，请参阅上面的元器件挑选申明和设想申明两个局部。

该电路短而壮大的电流脉冲还会在频域中发生广谱呼应。是以，必须出格注重尽能够削减寄生电感和电容负载，不然电路将显现高程度的电抗，并在幅员的各个局部发生振荡。须要领会的有关若何将这些不希冀的寄生效应降至最低的适用细节，在本文的设想申明局部有所记实。

元器件挑选申明

激烈保举为电路选用SMD元件。一些电容器，即便是基于薄膜的布局，当遭到锋利的大电流脉冲（近似于C2所裸露的那些脉冲）时，它们的介电层也会履历压电活动。偶然乃至能够今后类电容器入耳到很是较着的“滴答声”，这申明压电效应造成了高程度的消耗。在这类环境下，可以将“滴答”声较小的元件视为更好的元件。

本例中将来自TT Electronics的0.005Ω（5mΩ）、1%容差LOB-3紧密电阻用作规范电阻（R6）。

因为电路接纳比例丈量手艺，大大都元件的容差不是很关头，但应出格注重它们的不变性和结构气概。比方，电容器C2的值并不主要，但它应当充足大以供给充足长的电流脉冲，从而让示波器或电压表很轻易注重到。

该电容器应利器具备低内阻/低电感的叠层箔膜或陶瓷等机关手艺。应当防止利用多品种型的电容器，出格是陶瓷电容器，若是它们的电容值取决于所施加的电压。若有须要，可经由过程并联多个电容器发生所需的值。

对MOSFET，具备极低RDSon的两个很好的例子是TI的CSD16321Q5和IR的IRLx8743。但是，此类器件凡是具备相对较低的漏源和栅源击穿电压（CSD16321Q5仅为8V）——这是停止任何点窜时都招考虑的潜伏缺点。

另外一个潜伏限定是MOSFET的最大漏极电流。这两个参数城市影响测试电路的丈量上限。为了降落寄生振荡的程度，电阻器R6和电容器C4应具备很是低的电感——元件自身及其所毗连的PCB走线。

设想申明

R6和C4四周的PCB走线必须坚持较短并且放开，从而最大限制地削减寄生电抗——寄生电抗会因电流脉冲的鼓励而发生局部谐振。若是电路幅员设想不合适此请求，那末就很轻易跨越MOSFETQ1的相对最大额外电压。

比方，对6nF的容性负载（栅极电容），驱动器TC4422A的输入回升/降落时候能够小于25ns；这类环境加上经由过程电感的大电流（约100A），就会发生几近可破坏任何MOSFET的电压。

请参阅道理图，检查以粗体凸起显现的走线——这些走线必须要充足宽，从而能承载大电流，并且要尽能够短，从而最小化寄生电感。这对将栅极毗连到驱动器（U2，引脚6到Q1的基极）的走线出格主要，该走线应坚持在小于1英寸的数值。该走线上的铁氧体磁珠（B）有助于按捺不希冀的振荡。

出于一样的缘由，电阻Rx和R6的毗连应尽能够靠近不异的长度。它们还应尽能够短，从而最大限制地削减电感和电压降。电路的一切内部毗连都应利用根基的高频理论停止设想。比方，必须利用两头具备杰出阻抗匹配的50Ω同轴电缆。

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