电路功能与优势：-48V 供电轨广泛用于无线基站和电信设备中，用于网络中央交换局时，它可以在 -48V 至 -60V 之间变化。测量该电压下的电流时，通常需要采用双电源（例如 ±15V）供电的器件。一般而言，只有直接与 -48V 供电轨接口的前端调理放大器使用双电源，系统其余部分则采用单电源供电；不过，去掉负电源可以简化电路、降低成本。本电路使用 AD629 和 AD8603，仅采用正电源供电，但也能测量 -48V 至 -60V 时的电流。

与低端电流检测相比，高端电流检测可以抑制接地噪声，并能在工作期间检测短路状况。

图 1　测量 -48V 电流的电路（原理示意图）

电路描述：本电路使用差动放大器 AD629 调理超出其电源的电压。最小和最大容许输入共模电压由下列公式确定：

VCOM_MAX = 20×(+VS − 1.2) − 19×VREF

VCOM_MIN = 20×(−VS + 1.2) − 19×VREF

当 VREF=+5V、+VS=12V 且 −VS=0V 时，AD629 共模输入范围为 -71V 至 +121V，足以涵盖 -48V 供电轨的整个预期范围。差动放大器 AD629 检测差分电压 IS×RS，它由流经分流电阻的电流产生；AD629 具有固定增益 1，因此其输出电压等于 IS×RS+VREF。

分流电阻为 100mΩ，容差为 0.1%，最大额定功率为 1W；选择分流电阻时，电流测量精度和自发热效应均应考虑。

AD8603 配置为减法器，因而能抑制 5V 共模电压，并放大目标信号 IS×RS；该信号放大 20 倍，以配合 AD7453 ADC 的 2.5V 满量程输入范围，ADC 的满量程 2.5V 输入信号对应于 -48V 电源的 1.25A 电流。选择 AD8603 的原因是其具有低输入偏置电流、低失调漂移以及轨到轨输入和输出特性；轨到轨输出使得 AD8603 能够与 ADC 共用同一电源。应当注意，由于存在输出级，AD8603 的输出只能降至地以上约 50mV，对应的输入电流 IS 约为 25mA，因此本电路无法测量约低于 25mA 的电流；不过，通常并不要求以高精度测量非常低的电流。

构成减法器的四个电阻的比率必须匹配，才能获得最大共模抑制（CMR）性能；在这一级中，减法器必须抑制 AD629 的 5V 共模信号。

使用 12 位 ADC AD7453 的原因在于其具有伪差分输入，能够简化 AD8603 与 ADC 的接口；此外，该 ADC 采用小尺寸封装、成本低，因此适合对成本敏感或尺寸受限的应用。AD780 精度高且易于使用，所以 12 位 ADC AD7453 选其作为基准电压源。

我们已针对 -48V 和 -60V 供电轨对本电路进行了测试，测得的数字化输出电压与电流的函数关系如图 2 所示。从图中可以看出，实际值与预期值高度相关，并且本电路在不同共模电压下均具有良好的线性。

图 2　-48V 和 -60V 共模电压下数字化输出电压与电流的关系