摘要：DS27xx系列是Dallas Semiconductor的電量計器件，專門設計用于精密測量電池的流入或流出電流。然而，當采用外部檢流電阻時，如果不認真考慮元件布局，則可能會降低檢測的精度。本應用筆記描述了采用Dallas Semiconductor的電量計器件和外部檢流電阻設計電路板時應考慮的電路板布局技巧。本文討論了可能產生的誤差源以及如何通過不同的布局技巧來降低其影響。

引言

Dallas Semiconductor的電量計可以實現對實際應用中電流的精確測量和累積。測量的精度取決于對外部檢流電阻兩端的壓降的正確測量。正如本篇應用筆記所描述的，電阻的放置和電路板的布線對能否實現高精度測量至關重要。

誤差源

圖1. DS27xx測量系統誤差源

圖1所示為采用外部檢測電阻的電量計可能產生的測量誤差源。為了簡化起見，省去了其它連接。電量計測量與電路電流回路IHANDSET連接的SNS和GND兩檢流點之間的壓降，實現對累積電流的計量。理想狀態下，這兩個連接點應直接連接到檢流電阻兩端。連接點和檢流電阻之間的引線阻抗(對應電路中的TRACES/R和TRACEG/R)將影響測量的增益誤差，如下所示：



引線阻抗與檢流電阻相比通常都比較小，但是過孔的阻抗可能達到幾個毫歐，將會給測量結果引入較大的誤差。測試點之外的引線阻抗(對應電路中的TRACEPACK-和TRACEBAT-)則對電流測量精度沒有任何影響。

另一個可能的測量誤差源是上文提到的接地檢測點與器件實際GND引腳間所存在的壓差。該壓差是由流經TRACEGND (GND引腳與接地檢測點之間的引線阻抗)的器件工作電流IDD27XX產生的。由于電流的流向總是相同的，因此該電流將在電量測量中引入一個失調誤差，如下所示：



測量失調是影響電量計精度的最大誤差，因此降低電路的接地阻抗是極其重要的。由于TRACESNS中無電流流過，因此該檢測通路的引線阻抗并不重要。

電路布局

圖2. DS27xx布局注意事項

圖2所示為DS27xx電量計根據上述設計技巧的一個簡單的布局實例。圖2注明了布線的關鍵點，如下所述：

(1)	GND引腳和檢測電阻BAT-側之間的引線應盡可能短并盡量避免采用過孔，這樣可使引線阻抗降至最低。
(2)	兩條檢流線路都應直接連接到主電流通路的檢流電阻上。檢流回路中僅有很短的一部分引線與主電流通路重合，且不可以采用過孔。
(3)	與SNS引腳相連的引線阻抗無關緊要?？梢圆捎瞄L引線以及過孔，對測量精度不會有任何影響。
(4)	主電流通路上的過孔和其他電阻均位于檢測點與檢測電阻連接點的外部，因此不會對測量精度產生任何影響。

結論

對于采用外部檢流電阻的電量計器件，電路板布局對于保證精度能否滿足數據資料所給出的指標是至關重要的。應采用必要措施，以降低器件測量時由引線阻抗所引入的失調或增益誤差。上述布板技巧僅適用于采用外部檢流電阻的電量計器件。內置檢流電阻的器件在內部已經采用了必要措施，因此不會受到本篇技術筆記提到的誤差源的影響。