《電子技術應用》
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內(nèi)置片內(nèi)電阻的雙路差動放大器實現(xiàn)精密ADC驅動器 .
摘要: 本文介紹兩種不使用外部電阻的引腳綁定電路,可實現(xiàn)0.1%增益精度,,增益漂移小于10 ppm/°C,。
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簡介

配有運算放大器和外部增益設置電阻的分立式差動放大器精度一般,并且溫度漂移明顯,。采用1%,、100ppm/°C標準電阻,最高 2%的初始增益誤差最多會改變200 ppm/°C,,并且通常用于精密增益設置的單片電阻網(wǎng)絡過于龐大且成本較高,。此外,大多數(shù)分立式運算放大器電路的共模抑制都比較差,,并且輸入電壓范圍小于電源電壓,。雖然單片差分放大器的共模抑制比較好,但由于片內(nèi)器件與外部增益電阻之間本身不匹配,,所以單片差分放大器仍存在增益漂移問題,。

多功能雙路差動放大器AD8270 (如圖1所示)克服了這些限制,可以在現(xiàn)有尺寸最小的封裝中實現(xiàn)完整的低成本,、高性能解決方案,。每個通道包括1個低失真放大器和7個經(jīng)調(diào)整電阻,可配置用于實現(xiàn)具有不同增益的各種高性能放大器,。所有精密電阻都是片內(nèi)集成電阻,,因此具有出色的電阻匹配和溫度跟蹤特性。AD8270采用5V至36V單電源供電或±2.5V至±18V雙電源供電,,每個放大器的最大電源電流僅為2.5mA,,可用于驅動高性能ADC。

本文介紹兩種不使用外部電阻的引腳綁定電路,,可實現(xiàn)0.1%增益精度,,增益漂移小于10 ppm/°C。

圖1. AD8270功能框圖

差分ADC驅動器
AD8270可配置用于提供以所需共模電壓為中心的差分輸出,, 如圖2所示,。放大器A的增益配置為+½,放大器B的增益配 置為-½,,因此組合增益為:

G = VOUT/VIN = ½ – (–½) = 1.

輸出共模電壓(OUT+ + OUT–)/2等VOCM.

驅動ADC時,,所選增益應使信號擺幅接近ADC的滿量程輸入范圍。放大器反相和同相輸入端的阻抗應相等,,以消除偏置電流的影響,,并使共模抑制達到最大,。單位增益跟隨器AD8603將差分放大器的共模輸出電壓設置為VOCM ,使信號居于ADC輸入范圍的中心,。電路采用雙電源供電時,,可將此引腳接地,而采用單電源供電時,,可接VS/2,,或者(如圖所示),驅動單電源ADC時,,接到ADC的參考引腳,,從而允許以比率式工作。如果VOCM 是低阻抗源,,則可去除AD8603,。

圖2.差分放大器驅動ADC

增益小于1時工作狀況(差分至單端)
要以低輸入范圍驅動ADC,可修改AD8270增益模塊,,使其增益小于1,;示例如圖3所示。

圖3.增益小于1的連接

通過引腳綁定配置放大器A的增益為+½,。增益配置為-½的放大器B再次衰減信號,,所以此連接的總增益等于-0.25。

結論
雙路差動放大器AD8270具有低失調(diào)電壓,、低失調(diào)漂移,、低增 益誤差、低增益漂移特性以及14個集成精密電阻,,可以用來實現(xiàn)精確,、穩(wěn)定的放大器。它具有較寬的電源電壓范圍,,使其能夠適應較寬的輸入電壓范圍,;并且其節(jié)省空間型封裝可以減小PCB面積,簡化布局,,降低成本并且提高性能,。

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