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控制系統(tǒng)

內(nèi)置片內(nèi)電阻的雙路差動放大器實現(xiàn)精密ADC驅(qū)動器

星之球激光 來源:ADI公司2012-01-31 我要評論(0 )   

簡介 配有運算放大器和外部增益設(shè)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(biāo)準(zhǔn)電阻,最高 2%的初始增益誤差最多會改變200 ppm/C,并且通...

簡介

  配有運算放大器和外部增益設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)置的單片電阻網(wǎng)絡(luò)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(qū)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。

AD8270功能框圖

  圖1. AD8270功能框圖

  差分ADC驅(qū)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(qū)動ADC時,所選增益應(yīng)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(yīng)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(shè)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(qū)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。

差分放大器驅(qū)動ADC

圖2.差分放大器驅(qū)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(qū)動ADC,可修改AD8270增益模塊,使其增益小于1;示例如圖3所示。

增益小于1的連接

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。

公式

  結(jié)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(yīng)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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