差分I/O低功耗仪表放大器

2014-02-19 14:25:01来源: 互联网

    目前,所有的商用三运放仪表放大器(in-amps)只提供一个单端输出,但是在许多应用中,如果仪表放大器具有差分输出,则会受益匪浅。 全差分仪表放大器比相应的单端仪表放大器具有很多优点,它对共模噪声源具有更高的抗扰度,可实现更低的二次谐波失真和更高的信噪比,并且更易于与现代差分输入ADC接口。

    图1显示一个低功耗全差分仪表放大器电路,它由一个精密低功耗、双通道运算放大器OP2177(IC1)和一个全差分放大器/ADC驱动器(IC2)AD8476级联而成。 由于功耗小于1.2mA,该复合放大器只有11nV/√Hz输入噪声,最大2nA输入偏置电流,最大75mV折合到输入端的失调电压以及最大0.9mV/K折合到输入端的失调电压漂移。

图 1 低功耗、全差分仪表放大器
OP2177和增益设置电阻RF1、RF2和 RG 构成仪表放大器的前置放大器,且将放大器的电压增益设置为:

若RF1 = RF2,则

    AD8476用作仪表放大器的减法器。因此,它接受前置放大器的放大信号,抑制其共模成分并让其差分成分通过。 AD8476具有90dB共模抑制比(CMRR),因此,即使是单位增益仪表放大器也具有90dB CMRR。 在更高增益时,由共模输入信号产生的误差在折合至输入端时被前置放大器的电压增益进一步减少。


    由于仪表放大器采用了三运放拓扑结构,因此分立电阻RF1、RF2和RG之间的匹配会决定放大器的增益精度,这不仅容易校正,而且不会限制放大器的CMRR。 AD8476也是仪表放大器的差分输出驱动器,可直接驱动高达500kSa/s差分输入ADC。 可选网络RZ-CZ构成一个单极点低通滤波器,可用作抗混叠滤波器。

    仪表放大器的输出共模电压通过驱动AD8476的VOCM引脚来设置。 若该引脚悬空,放大器输出共模电压设为电源电压中间值。 若使用仪表放大器驱动ADC,AD8476的VOCM引脚应连接至ADC所需的共模电压。

关键字:放大器  差分  AD8476

编辑:刘东丽 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2014/0219/article_24331.html
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