使用rejustor和精密儀表放大器支持高增益應(yīng)用

測(cè)試數(shù)據(jù)

以下是兩個(gè)高增益儀表放大器MAX4028的試驗(yàn)，一個(gè)試驗(yàn)只使用rejustor，另一個(gè)試驗(yàn)rejustor和電阻一同使用，可以得到明顯改善的高增益測(cè)試結(jié)果。

利用外置rejustor提供360倍的增益

在第一個(gè)測(cè)試電路中(圖2)，MAX4208由±2.5V雙電源供電，REF引腳接GND。增益設(shè)置電阻R1由兩個(gè)并聯(lián)的1kΩ rejustor組成(RJ1 = 1kΩ||1kΩ = 500Ω)。增益設(shè)置電阻R2由兩個(gè)串聯(lián)的90kΩ rejustor組成(RJ2 = 90kΩ + 90kΩ = 180kΩ)。此設(shè)計(jì)能提供大約361V/V的增益。由于生產(chǎn)誤差，實(shí)際測(cè)量的增益為350V/V。試驗(yàn)中使用的rejustor是標(biāo)準(zhǔn)的低溫度系數(shù)電阻(TCR)、雙rejustor封裝形式：MBD903A (90kΩ × 2)和MBD102A (1kΩ × 2)，均為SO封裝(也提供QFN封裝)。

實(shí)驗(yàn)裝置如下所示：

• 可容納兩個(gè)rejustor的ZIF插槽，易于更換rejustor
• MBK-408 trim-kit
• National Instruments的cDAQ和NI-9205 ADC
• Agilent的34420A 71/2數(shù)字納伏表
• 輸入基準(zhǔn)電壓源，VINP = 4.118mV
• 筆記本電腦

圖2. MAX4208配合外置rejustor實(shí)現(xiàn)360V/V增益

為了說(shuō)明調(diào)節(jié)的過(guò)程，電路增益通過(guò)以下步驟設(shè)置到360V/V：

1. 將MAX4208輸入短路，測(cè)量輸入失調(diào)電壓。使用Agilent公司的34420A伏特表測(cè)量輸出，同時(shí)用NI-9205顯示測(cè)量結(jié)果。圖3顯示了輸出失調(diào)電壓，證明輸入失調(diào)電壓非常小，以µV為單位計(jì)量，可以忽略(VOS = VOUT/增益)。因此，可以忽略輸入失調(diào)電壓對(duì)隨后測(cè)量的影響。
   
   
   清晰圖片(PDF, 517kB)
   圖3. MAX4208測(cè)試系統(tǒng)的輸出偏置電壓
   
   
2. 將±4.118mV (Agilent 34420A實(shí)測(cè)值)的基準(zhǔn)電壓連接到MAX4208輸入端。增益設(shè)置為360V/V，期望輸出電壓為±1482.48mV：

   VOUT = VIN × 增益 = ±4.118mV × 360 = ±1482.48mV

3. 兩個(gè)rejustor均調(diào)節(jié)到目標(biāo)值(7%預(yù)置)，再次測(cè)量輸出電壓。

圖4和圖5顯示所得到的增益誤差優(yōu)于0.1% (1.5mV輸出電壓失調(diào)對(duì)應(yīng)百分比約為0.1%)。


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圖4. 與1482.48mV標(biāo)稱輸出的偏差


清晰圖片(PDF, 517kB)
圖5. 與-1482.48mV標(biāo)稱輸出的偏差

測(cè)試結(jié)果表明，在可調(diào)高增益應(yīng)用中，并且使用標(biāo)準(zhǔn)rejustor替代價(jià)格昂貴且精度較低(要達(dá)到相同的性能指標(biāo)，需要0.1%或更高精度的電阻)的電阻后，外圍電路不會(huì)影響儀表放大器MAX4208的精度。