在电子电路设计领域，电流检测是一项至关重要的技术，其准确性和可靠性直接影响着整个系统的性能。今天，我们将深入探讨来自德州仪器技术文档 ZHCABK5 中的电流，特别是采样电阻 Rshunt 量程切换电路的设计。
该电路采用 INA190 进行高端电流采样，并配备了两颗采样电阻 Rshunt1 和 Rshunt2。当处于小电流工作状态时，PMOS 截止，INA190 会对 Rshunt1 和 Rshunt2 两个电阻上的压降进行采样。而在大电流情况下，PMOS 导通，将 Rshunt1 短路，此时 INA190 仅采样 Rshunt2 两端的压降，并且 MOS 的导通电阻可忽略不计。

此电路有两个值得深入学习和讨论的关键要点。其一，驱动 PMOS 时为何不采用电阻分压的方式，而是使用作为分压元件呢？通常，我们常见的三极管控 PMOS 电阻分压原理图是通过电阻来实现分压驱动的。但在本电路中使用稳压管分压，很可能是为了加快 PMOS 的导通速度。因为若采用电阻分压驱动 PMOS，电阻会限制 Cgs 的充电速度，进而导致 PMOS 开启相对较慢。从简化的电路中可以清晰地看到，使用稳压管作为驱动，能够使电容 Cgs 两端电压爬升得更快。






其二，PMOS 的画法与常规画法不同，它是漏极接 VCC，源极接负载，这种接法是否能够实现有效控制呢？答案是肯定的。只要确保被并联的电阻两端电压不超过寄生的压降（如 TI 文档中 Rshunt1 的两端电压最大为 0.1V），Rshunt1 的两端压降就不足以使 PMOS 的寄生二极管导通，因此其控制逻辑与常规用法相同。而且，这种用法在其他一些量程切换电路中也多次出现。那么，这种用法相较于常规用法有何优势呢？有网友认为，这种用法可以利用 PMOS 的寄生二极管钳位来保护 Rshunt1 采样电阻，防止在电流过流而 PMOS 还未导通时，烧坏电流采样电阻。这种说法具有一定的合理性，类似的二极管钳位保护在胡博的丐中丐电流源中也有应用，不过那里使用的是外置二极管。