本帖最后由 zhao133 于 2025-4-19 23:22 编辑
现在很多芯片的集成度越来越高了，在马达控制应用里，在某些特殊的应用场景，我们只用一颗芯片就完成整个产品设计所需的电源供电及控制（比如Geehy的APM32M3514，集成M0+、运放、比较器、LDO、gate driver等）。今天我给大家分享的是使用FOC的电机控制器设计时要使用外部运放采集电流该如何设计。我们以Geehy的APM32F035为例，和大家一起探讨外部运放的应用小技巧。可能会有些小白会问到，APM32F035不是有内部运放吗，还有为什么还可以使用外部运放呢？其实是这样的，我们芯片使用运放的目的最终也输出也是模拟量，我们APM32F035电流采样信号走线过长容易引入噪音干扰，在某些应用使用外部运放也是有必要的。
由于资本家追求更高的利润，老板总希望我们设计产品的时候用成本最低的方案做出有竞争力的产品，如下图，LM324运放的价格确实很吸引，有时候老板会这么说，用LM324来做电流采样吧，价格便宜。这时，我们可能进入很被动的局面了，因为老板发话，不做不行。但是LM324的特点，运放最大输出电压为VCC-1.5V，若我们使用3.3V给运放供电，基准电压设定为1.65V，这时运放输出最大的电压为：3.3-1.5=1.8V，正方向最大测量值是：1.8-1.65=0.15V，即正方向量程只有0-0.15V，而负反向量程是0~1.65V，在这样的条件下，为了保证运放输出波形不失真，我们只能以1.65V为基准的+/-0.15V的变化范围使用。只要电机输出电调稍微大一些，都出现波形失真。基于这种情况，我们可以通过把运放供电电压改为5V，这样正方向运放最大输出电压为5-1.5V=3.5V>3.3V，这样才能保证输出波形不失真。
那是不是其他运放都有着这样的问题呢，其实不是的，我们可以选用轨到轨的运放，这样，运放输出的最大值等于运放的供电电压。运放还有失调电压和失调电流，这些在某些特定场合也是有叫明显的影响，我们可以这么理解失调电压：失去调节能力的电压，即当输入电压变化值小于等于这个电压时，运放是无法识别出这个变化。
要用好运放还需了解运放其他参数的特点或者产生的影响，大家有兴趣一起来完善。
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