<meter id="pryje"><nav id="pryje"><delect id="pryje"></delect></nav></meter>
          <label id="pryje"></label>

          新聞中心

          EEPW首頁(yè) > 模擬技術(shù) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 如何利用間接電流模式儀表放大器放大具有大直流偏移的交流信號(hào)?

          如何利用間接電流模式儀表放大器放大具有大直流偏移的交流信號(hào)?

          作者: 時(shí)間:2022-10-21 來(lái)源:ADI 收藏

          在電磁流量計(jì)和生物電測(cè)量等應(yīng)用中,小差分信號(hào)與大得多的差分偏移串聯(lián)。這些偏移通常會(huì)限制電路在前端設(shè)計(jì)中可以獲得的增益,進(jìn)而影響整體動(dòng)態(tài)范圍。當(dāng)使用較低電源電壓時(shí),例如在電池供電的信號(hào)鏈中,增益限制更具挑戰(zhàn)性。解決這個(gè)大差分偏移問(wèn)題的一種方案是使用交流耦合測(cè)量信號(hào)鏈。典型的交流耦合信號(hào)鏈包括一個(gè)低增益儀表,其后是一個(gè)高通濾波器和額外的增益級(jí)(請(qǐng)參閱 "放大具有大直流偏移的交流信號(hào)以支持低功耗設(shè)計(jì)")。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202210/439389.htm


          問(wèn)題:


          如何支持存在大差分偏移電壓的應(yīng)用而不需要增加增益級(jí)?


          答案:


          這可以通過(guò)在一級(jí)中利用微功耗軌到軌間接電流模式儀表設(shè)計(jì)一個(gè)交流耦合和增益解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。本文將概述這種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì),并提供分步設(shè)計(jì)指南。


          簡(jiǎn)介


          在電磁流量計(jì)和生物電測(cè)量等應(yīng)用中,小差分信號(hào)與大得多的差分偏移串聯(lián)。這些偏移通常會(huì)限制電路在前端設(shè)計(jì)中可以獲得的增益,進(jìn)而影響整體動(dòng)態(tài)范圍。當(dāng)使用較低電源電壓時(shí),例如在電池供電的信號(hào)鏈中,增益限制更具挑戰(zhàn)性。解決這個(gè)大差分偏移問(wèn)題的一種方案是使用交流耦合測(cè)量信號(hào)鏈。典型的交流耦合信號(hào)鏈包括一個(gè)低增益儀表,其后是一個(gè)高通濾波器和額外的增益級(jí)(請(qǐng)參閱 "放大具有大直流偏移的交流信號(hào)以支持低功耗設(shè)計(jì)")。在大多數(shù)應(yīng)用中,最好在第一級(jí)獲得盡可能多的增益,因?yàn)檫@有助于改善信號(hào)鏈中其他增益級(jí)的折合到輸入端(RTI)噪聲。本文將介紹間接電流模式儀表放大器架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)施,從而在一級(jí)中實(shí)現(xiàn)高增益和交流耦合。該設(shè)計(jì)采用微功耗、零漂移儀表放大器AD8237, 其具有寬共 模和差分輸入范圍。間接電流模式架構(gòu)的其他例子有AD8420。 這種間接電流反饋的主要好處包括:


          ●   低功耗架構(gòu)

          ●   沒(méi)有像其他典型架構(gòu)(例如由兩個(gè)或三個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的儀表放大器)那樣的鉆石圖限制

          ●   利用外部電阻匹配可以實(shí)現(xiàn)良好的增益漂移性能

          ●   不依賴(lài)電阻匹配便可實(shí)現(xiàn)高CMRR

          ●   高阻抗基準(zhǔn)引腳


          圖1所示電路提供了整體原理圖,其中選擇了間接電流模式儀表放大器AD8237。但是,為了在一級(jí)中實(shí)現(xiàn)高增益和交流耦合,必須在AD8237的反饋環(huán)路中實(shí)現(xiàn)一個(gè)積分器電路。與由兩個(gè)或三個(gè) 運(yùn)放構(gòu)成的儀表放大器解決方案(其在應(yīng)用增益后消除偏移)相比,該解決方案可提供更大的增益。對(duì)于所提出的架構(gòu),偏移校正發(fā)生在增益階段之前,因此儀表放大器可以具有較大增益。這兩種架構(gòu)將在附錄中介紹。ADA4505運(yùn)算放大器在反饋環(huán)路中用作積分器電路。AD8237的輸出由積分器輸入檢測(cè),并驅(qū)動(dòng)AD8237的基準(zhǔn)引腳,迫使AD8237的輸出為VMID,后者是在ADA4505的正輸入端設(shè)置。即使積分器電路提供低通濾波器功能,在這種情況下,由于其用在反饋環(huán)路中,整體電路也會(huì)具有高通濾波器轉(zhuǎn)換函數(shù)。由于這種行為,它不僅最終會(huì)在應(yīng)用增益之前阻隔任何直流偏移,從而提供比其他解決方案更大的增益,而且它對(duì)低電源電壓和大偏移更有幫助,因?yàn)槭O碌墓ぷ髟A亢?有限。積分器電路還通過(guò)基準(zhǔn)引腳迫使AD8237的輸出為選定的電壓。實(shí)際上,積分器迫使基準(zhǔn)引腳相對(duì)于AD8237的FB引腳的電壓等于輸入的差分電壓,但方向相反。


          設(shè)計(jì)規(guī)格示例


          低功耗應(yīng)用通常使用單電源,電源電壓通常在1.8 V和3.6 V之間。圖1所示電路的設(shè)計(jì)選擇取決于輸入信號(hào)和偏移的幅度范圍及頻率。表1列出了圖1所示電路的示例設(shè)計(jì)規(guī)格。


          該電路的設(shè)計(jì)選擇是在AD8237使用低帶寬模式的情況下做出的,以便提高增益靈活性和穩(wěn)定性。


          1664280857766379.png

          圖1. 采用間接電流模式架構(gòu)的交流耦合信號(hào)調(diào)理電路


          表1. 圖1所示電路的關(guān)鍵設(shè)計(jì)規(guī)格

          1664280846310784.png


          設(shè)計(jì)描述


          圖1所示電路由微功耗、軌到軌儀表放大器AD8237和零輸入交越 失真運(yùn)算放大器ADA4505組成。這兩個(gè)器件均可由最低3.3 V電源VDD供電。


          此電路可以輸出一個(gè)電壓VOUT, 該電壓表示輸入端的交流信號(hào) VSIGNAL在去除直流偏移電壓VOFFSET并經(jīng)放大后的信號(hào)。此電路生成的VMID 電壓用于將ADA4505的正輸入和AD8237增益級(jí)輸出共模設(shè)置為中間電源電壓。VMID 由分壓器(R1、R2)生成,并由另一個(gè)ADA4505緩沖。AD8237采用超小型封裝(MSOP),ADA4505采用緊湊型晶圓級(jí)芯片規(guī)模封裝(WLCSP)。


          設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)


          1. ADA4505-2 (1/2)的正輸入 VMID將設(shè)置VREF (AD8237的基準(zhǔn)引腳)的值,從而設(shè)置輸出VOUT鑒于共模輸入電壓與輸出范圍的關(guān)系或鉆石圖,為確保兩個(gè)供電軌之間的輸出擺幅最大,大多數(shù)儀表放大器的最優(yōu)值為中間電源電壓(+VDD/2)。設(shè)計(jì)仿真部分將介紹一種對(duì)此有幫助的 鉆石圖工具。


          2. 考慮電路的總電源電流時(shí),電阻值R1和R2的選擇也很重要。電阻選擇是噪聲與功耗的權(quán)衡結(jié)果。對(duì)于此電路,最好選擇較大的電阻值以最大程度地減少額外的電源電流。針對(duì)該電阻分壓器,增加的額外電源電流將是:


          3.png


          ●   對(duì)于電阻分壓器(R1、R2),可以增加一個(gè)電容C1以對(duì)噪聲進(jìn)行限帶,并減少對(duì)VDD的50 Hz/60 Hz或其他干擾。電容越大,噪聲濾波越好;但是,上電時(shí)VMID需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能穩(wěn)定下來(lái)。建立到1%以?xún)?nèi)所需的時(shí)間估計(jì)為:


          4.png


          3.選擇無(wú)源元件值(電阻和電容)時(shí),應(yīng)考慮容差。對(duì)于電阻分壓器(R1、R2),目標(biāo) VMID 值可能會(huì)移動(dòng),這會(huì)影響AD8237和ADA4505的輸出擺幅范圍VOUT。


          從圖1所示電路可知,轉(zhuǎn)換函數(shù)將有兩個(gè)截止頻率,它們是來(lái)自反饋中ADA4505積分器電路的高通濾波器的結(jié)果和AD8237帶寬引起的低通濾波器響應(yīng)。這可能會(huì)引入一些增益誤差,該誤差與積分器(ADA4505)的截止頻率和AD8237帶寬相關(guān)。因此,高通截止頻率和低通截止頻率須有一定的范圍。取決于截止頻率彼此接近的程度,增益誤差百分比可能會(huì)改變。


          4.如果應(yīng)用需要使用高阻抗傳感器,可以在AD8237輸入端之前使用諸如ADA4505之類(lèi)的緩沖器,以提供更高輸入阻抗和更低輸入偏置電流,因?yàn)榫彌_器會(huì)將高阻抗輸入轉(zhuǎn)換為低阻抗輸出。在整個(gè)溫度范圍內(nèi),AD8237的輸入偏置電流最大值為1 nA。


          設(shè)計(jì)步驟


          1.用于設(shè)置VMID的分壓器:


          根據(jù)"設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)"的第2點(diǎn),對(duì)于圖1中的電路,外圍元件的值設(shè)置為R1 = R2 = 1 MΩ,以使電源電流的貢獻(xiàn)保持在1 μA左右。


          5.png


          ADA4505之前的電阻分壓器的輸出:


          6.png


          假設(shè)R1和R2的容差為5%,并考慮到ADA4505偏移:


          7.png


          為了消除電阻的交流電源干擾和噪聲,設(shè)置C1使得截止頻率至少小于VSIGNAL 最低頻率20 Hz。請(qǐng)注意,如果需要對(duì)噪聲進(jìn)一步限帶,電容值可以更大。


          8.png


          在這種情況下,C1設(shè)置為22 nF,其提供的頻率為:


          9.png


          2.儀表放大器(AD8237)增益值VSIGNAL:


          考慮電磁流量傳感器輸出的范圍通常是從±75 μV到±6 mV的峰峰值信號(hào)幅度。對(duì)于圖1所示電路,幅度峰峰值信號(hào)幅度范圍將設(shè)置為VSIGNAL = 6 mV 峰值,頻率為30 Hz。


          然后,考慮AD8237輸出擺幅范圍對(duì)供電軌的限制。這些值可以在數(shù)據(jù)手冊(cè)的"輸出擺幅"部分中找到。保守起見(jiàn),我們使用+25°C時(shí)RL = 10 kΩ擺幅情況:


          10.png


          對(duì)于3.3 V電源:


          11.png


          由于輸出是全差分式,因此最差情況下輸出相對(duì)于 VMID的擺幅將是:


          對(duì)于正輸入信號(hào)(VMIDMAX = 1.732 V):


          12.png


          對(duì)于負(fù)輸入信號(hào)(VMIDMAX = 1.568 V):


          13.png


          現(xiàn)在為了設(shè)置增益,計(jì)算總預(yù)期差分輸入信號(hào),并使用正負(fù)擺幅范圍的下限來(lái)設(shè)置最大擺幅范圍:


          14.png


          考慮到輸出電壓范圍限制,AD8237增益應(yīng)小于253。為了留一些裕量以應(yīng)對(duì)直流誤差和其他因素,圖1所示電路的增益值應(yīng)小于最大值。增益和建立時(shí)間之間也需要權(quán)衡:增益越高,濾波器的時(shí)間常數(shù)越慢。鑒于以上考量,AD8237增益設(shè)置為101。


          請(qǐng)注意設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)第1步對(duì)擺幅值最大化的好處。


          從數(shù)據(jù)手冊(cè)可知,增益的相關(guān)公式為:


          15.png


          AD8237數(shù)據(jù)手冊(cè)提供了不同增益選擇的建議電阻值。對(duì)于選定的增益101,這些電阻的值應(yīng)為:RF1 = 1 k?,RG1 = 100 k?.


          3.儀表放大器(AD8237)帶寬:


          從數(shù)據(jù)手冊(cè)得知,截止頻率值為


          16.png


          如果設(shè)計(jì)規(guī)格需要對(duì)最大信號(hào)頻率進(jìn)行某種最低衰減,則對(duì)于給定濾波器截止頻率,這很容易檢查。


          17.png


          4.設(shè)置高通濾波器截止頻率:


          正如"設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)"部分所述,積分器設(shè)置的高通濾波器截止頻率可能過(guò)于接近AD8237帶寬設(shè)置的低通濾波器截止頻率。這會(huì)給之前確定的增益帶來(lái)一些增益錯(cuò)誤。


          假設(shè)R3和C3的容差為±5%,最快時(shí)間常數(shù)應(yīng)小于VSIGNAL最低頻率:


          18.png


          電阻R3將具有1 MΩ的恒定值,以使通過(guò)該電阻進(jìn)入運(yùn)算放大器的電流最小。


          19.png


          選取最接近的標(biāo)準(zhǔn)電容值,截止頻率大致為20 Hz,設(shè)置C3 =1.5 μF,故更新后的截止頻率為


          20.png


          如果設(shè)計(jì)規(guī)格需要對(duì)最小信號(hào)頻率進(jìn)行某種最低衰減,則對(duì)于給定濾波器截止頻率,這很容易檢查。請(qǐng)參見(jiàn)此電路的示例:


          21.png


          5.偏移電壓:


          兩個(gè)信號(hào)VOFFSET和 VCM都有限制。


          正如預(yù)期的那樣,直流偏移可能比我們?cè)诖蠖鄶?shù)應(yīng)用中通常發(fā)現(xiàn)的要大。在這種情況下,電壓值必須為VOFFSET ≤ ± VMID。如果直流偏移大于此限值,則VREF電壓值將超出ADA4505的電源電壓范圍。與基準(zhǔn)引腳相關(guān)的公式為:VREF = VMID – VOFFSET。VOFFSET 將設(shè)置為1 V。


          至于共模電壓,它與VOFFSET值直接相關(guān),因?yàn)?VCM 必須在范圍內(nèi):


          22.png


          如果未驗(yàn)證這些限制,則AD8237的輸入值在電源電壓范圍以上或以下。VCM將設(shè)置為1.65 V。


          設(shè)計(jì)仿真


          為了檢查儀表放大器的共模輸入范圍與輸出電壓的關(guān)系或鉆石圖,您需要提供電源電壓+VDD,基準(zhǔn)電壓、增益、共模擺幅和差分輸入擺幅。公司的儀表放大器鉆石圖工具可幫助了解輸入 擺幅是否在器件的工作范圍以?xún)?nèi)。請(qǐng)注意,該工具使用的輸出擺幅使用最差情況的負(fù)載條件(最小阻性負(fù)載)。因此,如果按照該工具的限值進(jìn)行設(shè)計(jì),則對(duì)于較大阻性負(fù)載,系統(tǒng)將會(huì)有更多裕量。查看圖2中的結(jié)果,紫色輪廓是在給定電源電壓、輸出擺幅、輸入共模范圍和器件基準(zhǔn)電壓下AD8237的可用范圍。紅色輪廓顯示了對(duì)于給定的共模和差分輸入模式擺幅,您使用了多少可用范圍。目標(biāo)是讓紅色輪廓保持在紫色輪廓以?xún)?nèi)。如果某些條件違反了此要求,工具將顯示錯(cuò)誤并提供建議。務(wù) 必注意,在此工具中,無(wú)法在反饋環(huán)路中實(shí)現(xiàn)積分器電路。但有一個(gè)變通辦法,那就是配置鉆石圖輸入信號(hào),就好像添加了電路的VOFFSET和VCM 電壓(在圖1中)一樣。這樣就可以使用間隔(0.65 V至2.65 V),因?yàn)橹绷髌票幌椅捶糯蟆K€表明,共模電壓可以更高,因?yàn)檩敵鰯[幅仍有一些裕量。為了進(jìn)一步了解儀表放大器內(nèi)部發(fā)生的事情,Internal Circuitry(內(nèi)部電路) 選項(xiàng)卡會(huì)顯示內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的電壓。


          1664280699326354.png

          圖2. AD8237鉆石圖工具示例


          LTspice? 是一款出色的仿真工具,可以檢查之前進(jìn)行的設(shè)計(jì)過(guò)程計(jì)算,包括其他有意義的規(guī)格,例如目標(biāo)信號(hào)帶的噪聲性能。LTspice原理圖如圖3所示。第一個(gè)仿真(圖4和圖5)是瞬態(tài)仿真,直流偏移為1 V,輸入信號(hào)為±6 mV (30 Hz)。圖4顯示了電路中不同級(jí)的信號(hào)。圖5是圖4的放大版本,電路已建立,并且積分器電容充電到最終值。藍(lán)色曲線是AD8237的積分器或基準(zhǔn)電壓 引腳的輸出。紅色曲線是 VMID 值(等于VDD/2 ),綠色曲線是放大 的最終30 Hz輸出信號(hào) VOUT。


          表2顯示了設(shè)計(jì)目標(biāo)與瞬態(tài)仿真結(jié)果的比較。對(duì)于最大和最小VOUT值,預(yù)期值來(lái)自: VOUT value, the expected values come from: VOUT = VMID ± VSIGNAL × 101;就我們的情況而言,預(yù)期值等于2.256 V和1.044 V。VREF 預(yù)期等于 VMID – VOFFSET,就我們的情況而言,預(yù)期值為0.65 V。 VMID等于中間電源電壓,就我們的情況而言,它等于1.65 V。


          瞬態(tài)分析中獲得的結(jié)果和預(yù)期結(jié)果在電壓輸出方面非常相似。然而,由于積分器電容和所實(shí)現(xiàn)的直流偏移都很大,仿真建立以及輸出達(dá)到最終值需要17秒。該建立時(shí)間來(lái)源于以下事實(shí):仿真始于時(shí)間0 s,電容需要時(shí)間以充電至最終值。


          表2. 設(shè)計(jì)目標(biāo)與仿真瞬態(tài)分析

          1664280682861741.png


          圖6中的另一個(gè)仿真顯示了圖3中電路的頻率響應(yīng),直流偏移為1 V,輸入信號(hào)為±6 mV (30 Hz)。圖6中的光標(biāo)1和2分別放置在高通和低通濾波器的-3 dB點(diǎn)。表3顯示了設(shè)計(jì)目標(biāo)與仿真結(jié)果的比較。


          表3. 設(shè)計(jì)目標(biāo)與仿真交流分析

          25.png


          圖7中的另一個(gè)仿真顯示了圖3中電路的電壓噪聲密度與頻率RTI的關(guān)系。做法是將輸出噪聲除以解決方案的總增益(101)。對(duì)于帶通濾波器功能,我們需要選擇積分頻率區(qū)間來(lái)計(jì)算總噪聲。


          對(duì)于頻率上限,我們將使用之前確定的傳感器最大頻率值,即220 Hz。對(duì)于頻率下限,我們也將使用之前確定的傳感器最小頻率值,即20 Hz。在這種情況下,所產(chǎn)生的噪聲將從20 Hz積分到 220 Hz。


          由于帶通濾波器的截止頻率影響,實(shí)測(cè)噪聲實(shí)際上會(huì)更高。LTspice仿真結(jié)果假設(shè)其為磚墻濾波器在20 Hz和220 Hz時(shí)急劇滾降。


          LTspice中的命令行設(shè)置為:.noise V(VOUT) V1 dec 100 20 220。然后按住 Ctrl鍵,鼠標(biāo)左鍵單擊波形名稱(chēng)(V(ONOISE)/101)。使用下式可輕松將有效值噪聲轉(zhuǎn)換為峰峰值噪聲:


          26.png


          快速檢查AD8237噪聲和ADA4505噪聲可知,AD8237是主要噪聲源。


          1664280646324042.png

          圖3. LTspice原理圖


          28.jpg

          圖4. 瞬態(tài)仿真結(jié)果


          29.jpg

          圖5. 瞬態(tài)仿真結(jié)果放大圖。


          30.jpg

          圖6. 交流仿真結(jié)果


          31.jpg

          圖7. 在等效噪聲帶寬上積分的總噪聲結(jié)果


          測(cè)量結(jié)果


          為了驗(yàn)證仿真結(jié)果,可以進(jìn)行硬件測(cè)試,因?yàn)锳D8237和ADA4505都提供了測(cè)試板。每個(gè)元件的焊接可以根據(jù)測(cè)試板的原理圖完成。同時(shí)使用兩個(gè)測(cè)試板時(shí),可能需要切斷AD8237板上的走線,以將VMID電壓連接到RG電阻。


          為了確保更好地理解結(jié)果,元件值來(lái)自設(shè)計(jì)步驟部分,與設(shè)計(jì)仿真相同。為了模擬電磁流量計(jì)或生物電測(cè)量傳感器,我們使用了不同的測(cè)量設(shè)備,例如電壓校準(zhǔn)器和任意波形發(fā)生器。


          對(duì)于此測(cè)試,輸入信號(hào)設(shè)置為具有1 V的直流偏移VOFFSET,共模電壓為1.65 V,輸入信號(hào) VSIGNAL為±6 mV (30 Hz)


          查看圖8所示的結(jié)果,輸出電壓VOUT黃色曲線)的性能相對(duì)于預(yù)期值有一個(gè)很小的電壓差,但仍與預(yù)期保持一致。


          表4總結(jié)了設(shè)計(jì)目標(biāo)與測(cè)量結(jié)果。


          表4. 設(shè)計(jì)目標(biāo)與測(cè)量結(jié)果

          32.png


          設(shè)計(jì)目標(biāo)與仿真結(jié)果的差異可能有多種原因。


          ●   所使用的電阻具有5%的容差,這意味著VMID值可能有所偏移。

          ●   試驗(yàn)臺(tái)設(shè)置可能有局限性,導(dǎo)致出現(xiàn)微小偏差,如實(shí)測(cè)仿真結(jié)果 VOFFSET和VSIGNAL所示。


          33.jpg

          圖8. 示波器屏幕截圖,黃色曲線對(duì)應(yīng)于VOUT ,藍(lán)色曲線對(duì)應(yīng)于 VREF。


          設(shè)計(jì)器件


          表5. 儀表放大器

          34.png


          表6. 運(yùn)算放大器

          35.png


          結(jié)論


          當(dāng)從傳感器(例如現(xiàn)場(chǎng)變送器中的電磁流量計(jì)或生物電應(yīng)用中的電極)采集信號(hào)時(shí),目標(biāo)信號(hào)通常位于大得多的直流偏移之上。為了更容易地從這些傳感器中提取相關(guān)信息,一種解決方案是實(shí)現(xiàn)交流耦合的測(cè)量信號(hào)鏈,從而在消除直流偏移的同時(shí)放大交流信號(hào)。在反饋環(huán)路中集成一個(gè)積分器電路,儀表放大器AD8237提供增益,交流信號(hào)得以耦合,所有這些都在一級(jí)中實(shí)現(xiàn)。通過(guò)在輸入級(jí)消除直流偏移,該電路使得信號(hào)增益在測(cè)量信號(hào)鏈的輸入端即可應(yīng)用,整體測(cè)量解決方案的折合到輸入端噪聲得以最小化。


          參考資料


          LTspice


          LTspice是一款高性能SPICE III仿真軟件、原理圖采集工具和波形查看器,集成增強(qiáng)功能和模型,簡(jiǎn)化了開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器、線性穩(wěn)壓器和信號(hào)鏈電路的仿真


          儀表放大器鉆石圖工具


          鉆石圖工具是一款Web應(yīng)用程序,可生成特定配置的輸出電壓范圍與輸入共模電壓關(guān)系圖,也被稱(chēng)為鉆石圖,適用儀表放大器。


          附錄


          圖9和圖10顯示了間接電流模式儀表放大器和三運(yùn)放儀表放大器。與由兩個(gè)或三個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的儀表放大器解決方案(其在應(yīng)用增益后消除偏移)相比,間接電流模式儀表放大器可提供更大的增益。對(duì)于所提出的架構(gòu),偏移校正發(fā)生在增益階段之前,因此儀表放大器可以具有較大增益。下面是對(duì)這兩個(gè)架構(gòu)的說(shuō)明。


          圖9中的間接電流模式儀表放大器基于一級(jí)配置。輸入電壓應(yīng)用于第一個(gè)GM1 單元,而GM2 單元在反饋環(huán)路中。內(nèi)部積分器放大器A迫使 VIN1的副本出現(xiàn)在VIN2上。積分器用于驅(qū)動(dòng)增益之前的基準(zhǔn)引腳。增益由外部電阻RFB和RG設(shè)置,等于:


          36.png


          圖10中的三運(yùn)放架構(gòu)基于兩級(jí)配置。前兩個(gè)運(yùn)算放大器U1和U2、RGAIN電阻、R2電阻與R1電阻形成同相放大器,被視為輸入級(jí)。它提供單位共模增益,而差分增益由電阻 RGAIN設(shè)置,等于:


          37.png


          最后一個(gè)運(yùn)算放大器U3與R3電阻形成一個(gè)差分放大器,構(gòu)成儀表放大器的輸出級(jí)。它提供單位差模增益和共模抑制。該架構(gòu)的基準(zhǔn)注入點(diǎn)是在應(yīng)用第一級(jí)增益之后的第二級(jí)。


          38.png

          圖9. AD8237的間接電流模式儀表放大器架構(gòu)。


          39.png

          圖10. 三運(yùn)放儀表放大器。


          致謝


          主要顧問(wèn):


          David Plourde,科學(xué)儀器(SCI)部IC設(shè)計(jì)工程師


          Aine McCarthy,汽車(chē)部首席系統(tǒng)應(yīng)用工程師


          Tim Green,科學(xué)儀器(SCI)部高級(jí)模擬應(yīng)用工程師


          來(lái)源:

          作者:Marie-Eve Carre



          關(guān)鍵詞: ADI 放大器

          評(píng)論


          相關(guān)推薦

          技術(shù)專(zhuān)區(qū)

          關(guān)閉
          看屁屁www成人影院,亚洲人妻成人图片,亚洲精品成人午夜在线,日韩在线 欧美成人 (function(){ var bp = document.createElement('script'); var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0]; if (curProtocol === 'https') { bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js'; } else { bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js'; } var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(bp, s); })();