以前曾經(jīng)有一個設(shè)計實例介紹了用動圈模擬表頭測量小于 1A電流的十分有趣和有用的方法（參考文獻(xiàn) 1）。這種設(shè)計在表頭運轉(zhuǎn)的靈敏度和測量范圍選擇方面有相當(dāng)好的靈活性，并且簡化了分流電阻器的選擇工作。雖然該設(shè)計使用了一支雙極晶體管來驅(qū)動電表，但在某些情況下，MOSFET 管會是更好的選擇。原始電路中用一個壓控電流吸收器來測量雙極晶體管的射極電流，而用晶體管的集電極電流驅(qū)動模擬表頭。雙極晶體管的射極和集電極電流（分別是IE和IC）并不相等，原因是射極電流中還包含有基極電流IR。
這些電流之間的關(guān)系可以用IE=IC+IB以及IC=IE-IB來表示?；鶚O電流是否會對測量精度造成不利影響要看IB的強度以及共射極電流增益b的大小，因為基極電流 IB = IC/b。當(dāng)b大于 100時，基極電流對于射極電流的作用可以忽略。但是，b有時會很小。例如，通用硅NPN 管BC182在室溫下的小電流b值只有40。如果在晶體管集電極接一個滿量程15 mA的表頭，則最小b時的滿量程基極電流將達(dá)0.375 mA。從集電極電流中減去基極電流會產(chǎn)生2.5%的誤差。
但是，假如你使用一個滿量程偏轉(zhuǎn)只要150mA 的動圈表頭，則測量誤差將大大增加，因為當(dāng)集電極電流減小時,b也在減小。對BC182來說，當(dāng)集電極電流從數(shù)毫安降至 200mA 時，電流增益b也會降低 0.6倍，因而影響到表頭讀數(shù)的準(zhǔn)確性。
為解決這一問題，改進電路的準(zhǔn)確性，可以用一支 N 溝道 MOSFET 代替 BC182，如 BSN254（圖 1）。由于 MOSFET 管不需要柵極電流，因此它吸入的電流ID 就等于其源極電流IS。當(dāng)為這個電路選擇 MOSFET 管時，要注意管子的柵-源閾值電壓應(yīng)盡可能低。例如，BSN254在室溫下的柵-源閾值電壓范圍為0.8V至2V。電路的其余部分的處理與原設(shè)計實例相同，即要在 R1 上獲得最大1V電壓降，就要按下列方法計算RSENSE2：RSENSE2 = (1V/IMETER)，其中 RSENSE的單位為歐姆，1V表示R1 上的壓降，IMETER 為電表滿量程讀數(shù)，單位為安培。注意，1kΩ阻值的R1將在檢測電阻RSENSE1上產(chǎn)生10V/1A的輸出。在本應(yīng)用中，100 mA在RSENSE1上產(chǎn)生0.1V電壓，因此R1上的電壓就對應(yīng)于表頭的1V滿量程偏轉(zhuǎn)電壓。
參考文獻(xiàn)
Bilke, Kevin, "Moving-coil meter measures low-level currents," EDN, March 3, 2005, pg 72.
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