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CXAO42305/CXAO42306 高侧电流检测监控器 | 2-80V共模 | 增益20/100V/V | 带比较器 - 嘉泰姆电子
| 产品型号： | CXAO42305 |
| 产品类型： | 运算放大器 |
| 产品系列： | 电流检测放大器 |
| 产品状态： | 量产 |
| 浏览次数： | 5 次 |
产品简介
技术参数
| 输入电压范围 (VIN) | 2.9 - 18V |
|---|---|
| 输出电压 (VOUT) | adj |
| 输出电流 (IOUT) | 20W |
| 工作频率 | 36kHz |
| 转换效率 | 95% |
| 封装类型 | MSOP-8 |
| Type | 电流检测放大器 |
| Bandwidth | 36kHz |
| Slew rate | 0.5V/μs/10V/μs |
| Offset voltage | 50μA/1mA |
| Noise | 10nV/√Hz |
| Quiescent current | 1.2mA |
| Features | Alert Function |
| Control method | 放大器 |
| Gain error (max) (%) | 1 |
| Application | 传感器放大/信号调理/滤波 |
| Operating temp | -40℃~125℃ |
| Common-mode voltage (min) (V) | 2 |
| Common-mode voltage (max) (V) | 80 |
| Input offset (+-) (max) (µV) | 2500 |
| Input offset drift (+-) (typ) (µV/°C) | 5 |
| Voltage gain (V/V) | 100 |
| CMRR (min) (dB) | 80 |
| Subcategory | Analog current-sense amplifiers |
产品详细介绍
CXAO42305/CXAO42306 高侧电流检测监控器
共模电压2V-80V | 增益20V/V或100V/V | 内置比较器带锁存 | MSOP-8
产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXAO42305 / CXAO42306 | 封装：MSOP-8
技术咨询：ouamo18@jtm-ic.com 或致电 13823140578 (嘉泰姆电子)
嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAO42305/CXAO42306 是一款高侧电流检测监控器，内置电流检测放大器、带隙基准和带锁存输出的比较器。该器件可检测分流电阻上的压降，共模输入电压范围高达2V至80V，适用于服务器、网络设备、电池供电系统、负载点电源模块及高端数字电视等应用。
器件提供两种增益选项：CXAO42305（20V/V）和CXAO42306（100V/V），用户可根据需求选择。内置的开漏比较器具有0.6V内部基准，外部电阻分压器可灵活设置过流跳变点。比较器输出支持锁存功能，通过RESET引脚可轻松控制锁存或解锁。小尺寸MSOP-8封装，工作温度范围-40°C至+125°C（结温），环境温度-40°C至+85°C。
1. 产品概述与市场定位
在服务器、网络设备、便携式电池供电系统以及POL（负载点）电源模块中，精确的电流监测和过流保护至关重要。传统方法使用分立放大器或比较器，不仅占用空间，而且精度和一致性难以保证。CXAO42305/CXAO42306将高侧电流检测放大器、基准和比较器集成于单一芯片，简化了设计，提高了系统可靠性。
其宽共模电压范围（2-80V）使其能够适应各种总线电压，包括常见的12V、24V、48V和60V系统。增益选项允许用户选择最适合其满量程电流范围的输出摆幅。内置比较器可直接驱动外部MOSFET或报警信号，实现快速过流保护（响应时间典型1.3us）。锁存功能确保在故障持续时保持报警状态，直至手动复位，便于系统诊断。
2. 主要特点与技术亮点
最大误差3.5%（过温范围）
2V至80V，适应多种总线
CXAO42305: 20V/V，CXAO42306: 100V/V
用于比较器阈值设定
带锁存功能，RESET控制
VCC: 2.9V至18V
静态电流典型值500uA
MSOP-8，节省PCB面积
- 高ESD能力： HBM 4kV，增强系统可靠性。
- 快速比较器响应： 典型1.3us，适合快速保护。
- 宽温度范围： 结温-40C至125C，适应恶劣环境。
- 易于设置： 外部电阻分压器可调过流阈值。
3. 引脚封装与说明
CXAO42305/CXAO42306 采用 MSOP-8 封装，引脚功能如下：VCC（电源）、OUT（电压输出）、CMPI（比较器输入）、GND（地）、RESET（复位输入）、CMPO（比较器输出）、VIN-（负电流检测输入）、VIN+（正电流检测输入）。详细引脚排列请参考数据手册。
图1. CXAO42305/CXAO42306 引脚封装图（顶视图）
[ 封装外形示意图预留位置：MSOP-8 ]
详细引脚间距及尺寸请联系嘉泰姆电子获取。
4. 典型应用电路与内部方框图
图2. 典型应用电路（高侧电流检测与过流保护）
电路组成：电源 → 分流电阻（RSHUNT）→ 负载，芯片检测分流电阻上的压降，输出与电流成比例的电压。CMPI引脚通过电阻分压器连接OUT，设定过流阈值。当检测到过流时，CMPO输出低电平（开漏）驱动外部报警或关断信号。
图2. 典型应用电路
图3. CXAO42305/CXAO42306 内部功能方框图
内部集成：精密电流检测放大器、带隙基准（0.6V）、开漏比较器、锁存逻辑、输出缓冲等。
5. 极限参数与电气特性（设计参考）
| 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| VCC | 电源输入电压 | -0.3 | 19.8 | V |
| VCM | 共模电压（VIN+, VIN-） | -6 | 88 | V |
| VSENSE | 差分电压（VIN+ - VIN-） | -6 | 18 | V |
| CMPI, CMPO, OUT, RESET | 其他引脚电压 | -0.3 | 19.8 | V |
| TJ | 结温范围 | -40 | 150 | ℃ |
| TSTG | 存储温度 | -65 | 150 | ℃ |
| ESD (HBM) | 人体模型 | - | 4 | kV |
| 参数 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| VCC 输入电压 | 电源电压 | 2.9 | - | 18 | V |
| 共模输入范围 | VCM | 2 | - | 80 | V |
| 环境温度 | TA | -40 | - | 85 | ℃ |
| 结温范围 | TJ | -40 | - | 125 | ℃ |
| 参数 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 电源电压范围 | VCC | 2.9 | - | 18 | V |
| 静态电流（CXAO42305） | IQ，VOUT=2V，VIN+-VIN-=0mV | - | - | 1200 | uA |
| 静态电流（CXAO42306） | IQ，TA=-40~125C | - | 500 | - | uA |
| 增益（CXAO42305） | Gain | 19.4 | 20 | 20.6 | V/V |
| 增益（CXAO42306） | Gain | 97 | 100 | 103 | V/V |
| 输入失调电压（RTI） | VOS | -2.5 | - | 2.5 | mV |
| 增益误差（最大） | GE | - | - | 1 | % |
| 共模抑制比（CMRR） | CMRR | 80 | 100 | - | dB |
| 电源抑制比（PSRR） | PSRR | - | 100 | - | uV/V |
| 比较器响应时间 | tRESP | - | 1.3 | - | us |
| 比较器阈值（内部基准） | VREF | 0.58 | 0.6 | 0.62 | V |
| POR上升阈值 | VPOR_R | 2.7 | 2.75 | 2.85 | V |
| 输入偏置电流（VIN+） | IB+ | - | 13 | - | uA |
6. 工作原理与设计指导
6.1 比较器与锁存功能
CXAO42305/CXAO42306 包含一个开漏比较器，其响应时间典型为1.3us。比较器的正输入端为CMPI引脚，负输入端内部连接至0.6V基准。输出CMPO为开漏结构，可外接上拉电阻至逻辑电平。锁存功能由RESET引脚控制：当RESET为高电平或悬空时，比较器输出锁存，即使CMPI电压回落，CMPO保持当前状态；当RESET为低电平时，锁存被清除，CMPO跟随CMPI与0.6V的比较结果。
6.2 上电复位（POR）
器件内部集成上电复位电路，防止在VCC未完全上电时误操作。当VCC上升超过典型值2.75V时，器件开始正常工作；当VCC下降至低于典型值2.55V时，器件停止输出，确保系统可靠启动和关断。
6.3 增益误差与输入失调电压
增益误差和失调电压可通过两步法表征：先在不同感测电压下测量输出电压得到增益，再计算输入参考失调电压。具体公式可参考数据手册。典型增益误差为±1%，输入失调电压（RTI）为±2.5mV。
关键公式：
增益 G = (VOUT1 - VOUT2) / (100mV - 20mV)
输入参考失调 VRTI = (VOUT1 / G) - 100mV
7. 应用信息与设计指南
7.1 选择分流电阻
分流电阻值的选择需要权衡精度和功耗。对于满量程电流，推荐感测电压范围为50mV至100mV，以获得最佳精度。最大输入差分电压为500mV，但输出受限于电源电压VCC。
7.2 输入滤波
在噪声环境下，可在输入端添加RC滤波器（如图2）。但需注意，滤波器电阻的不匹配会影响增益、CMR和失调电压，建议输入电阻值不超过100ohm。
7.3 误差分析
总误差是多个误差源的平方和根值，包括：增益误差、分流电阻公差、失调电压误差、PSR误差、CMR误差、输入偏置电流误差和非线性误差。以下为典型计算示例：
示例条件：VCM_SYS=18V，VCC_SYS=5V，RSHUNT=10mohm（1%），负载电流=10A，感测电压=100mV。
失调误差：VOS_err = (2.5mV / 100mV) x 100% = 2.5%
增益误差：GE_max = 1%
PSR误差：PSR_err = (|2.9-5| x 100uV/V) / 100mV x 100% = 0.21%
CMR误差：CMR_err = (|12-18| x 100uV/V) / 100mV x 100% = 0.6%
偏置电流误差：IB_err = (13uA x 10mohm) / 100mV x 100% ~= 0.0013%
非线性误差：NLIN% = 0.1%
总误差：Total_err = sqrt(1(sq)+1(sq)+2.5(sq)+0.21(sq)+0.6(sq)+0.0013(sq)+0.1(sq)) ~= 2.94%
7.4 布局指南
- 采用开尔文（Kelvin）连接，将VIN+和VIN-直接连接至分流电阻的两端，避免走线电阻引入误差。
- 分流电阻尽量靠近芯片放置，并使用宽走线以减少压降。
- VCC旁路电容（0.1uF）尽量靠近VCC和GND引脚。
- 推荐四层PCB布局，确保良好的接地和低阻抗路径。
8. PCB布局建议
- 开尔文检测： VIN+和VIN-必须直接连接到分流电阻的对应端，避免PCB走线电阻引入额外误差。
- 旁路电容： VCC引脚对地放置0.1uF陶瓷电容，并尽量靠近芯片。
- 走线宽度： 分流电阻到芯片引脚的走线应足够宽（建议>=0.5mm），以减小压降。
- 地平面： 使用完整地平面，减少噪声耦合。
- 敏感信号： 比较器输入CMPI、输出CMPO和RESET引脚应远离开关节点和高频噪声源。
9. 订购信息与技术支持
CXAO42305（增益20V/V）和CXAO42306（增益100V/V）均采用 MSOP-8 封装，无铅、RoHS合规且无卤素。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持，包括评估板、参考设计、应用笔记和FAE现场支持。
技术邮件：ouamo18@jtm-ic.com | 技术热线：13823140578
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