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ANALOG CURRENT SENSE AMPLIFIER Protezione da sovracorrente La figura 2 mostra una consueta configurazione discre- ta di un CSA accoppiato con un comparatore con l’uti- lizzo di una tensione di riferimento definita per impo- stare il livello di intervento. In questa configurazione, il CSA è utilizzato sull’high-side e misura la tensione differenziale sviluppata attraverso la resistenza di ri- levamento. Il CSA invia il valore di uscita sia all’ingres- so del comparatore che al convertitore analogico-digi- tale. Con questa configurazione, il sistema è in grado di monitorare continuamente la corrente verso il carico; se si verifica un evento imprevisto, il comparatore ve- loce si attiva e prende una decisione basata sui dati per limitare il sistema o spegnerlo in modo da evitare un guasto completo. INA901-SP di Texas Instruments è un CSA per uso spaziale di Classe V QML (Qualified Manufacturers List) in grado di rilevare sia l’high-side che il low-side, con una tensione di ingresso compresa tra –15 V e 65 V, una specifica RHA (radiation hardened-assured) di 50 krad (Si) a basso dosaggio e immunità SEL (single-event latch-up) fino a un LETEFF = 75 MeV-cm 2 /mg SEL. L’I- NA901-SP contribuisce a ridurre al minimo il numero di dispositivi necessari per monitorare lo stato della rete di alimentazione e per proteggere i sistemi satellitari da eventi di sovracorrente. Applicazioni di comunicazione a radiofrequenza I sistemi di comunicazione sono una delle applicazio- ni più comuni per il rilevamento del punto di carico, dove i CSA svolgono un ruolo fondamentale per con- trollare il funzionamento dell’amplificatore di poten- za nel corso della sua vita. Quando l’apparecchiatura di comunicazione di un satellite trasmette onde radio, la regolazione della tensione di gate per il punto di po- larizzazione specifico del transistor nell’amplificatore di potenza controlla la corrente erogata per contribuire a migliorare l’efficienza del sistema. Sono due i meto- di per controllare il flusso di corrente che attraversa l’amplificatore di potenza. Il primo metodo, di tipo ad anello aperto, presenta alcuni inconvenienti tra cui la tensione di controllo fissa per la polarizzazione, che ignora l’impatto delle variazioni nell’alimentazione, dell’invecchiamento del dispositivo e delle fluttuazioni causate dagli sbalzi di temperatura. Il secondo metodo è di tipo a feedback chiuso che sfrutta un CSA e nume- rosi altri componenti e consente il controllo dinamico dei punti di polarizzazione del transistor dell’amplifi- catore di potenza, ma che si traduce in un maggior in- gombro sul circuito stampato. La figura 3 è un esempio di sistema ad anello chiuso per il monitoraggio del flusso di corrente che attraversa l’amplificatore di potenza, con monitoraggio del VDD con un monitor del bus e con protezione da sovracor- rente per mezzo di un comparatore. A seconda dei vin- coli in termini di spazio su scheda, costo, precisione e numero di antenne, il metodo ottimale per il controllo dinamico può variare. La maggior parte degli approc- ci presenta un CSA che funge da parte della catena di feedback per regolare la polarizzazione e migliorare l’efficienza. Applicazioni di azionamento motore Nelle applicazioni di azionamento motore, il circuito del driver motore genera segnali PWM (modulazione di larghezza di impulso) per controllare con precisione il funzionamento di un motore. Questi segnali modu- lati sono sottoposti al circuito di monitoraggio posto in linea con ciascuna fase del motore e che fornisce Fig. 2 – Protezione discreta da sovracorrente Fig. 3 – Feedback di tensione, corrente e sovracorrente del bus ELETTRONICA OGGI 507 - GENNAIO/FEBBRAIO 2023 35