精密差分输出仪表放大器应用电路的设计

2007-05-24 13:32:12来源: 今日电子 关键字:传感  信号  交流  漂移
采用先进技术的模数转换器(ADC)能够接收差分输入信号,能够将来自传感器的整个信号路径以差分信号的形式传送给ADC。这种方法提供了显著的性能优势,因为差分信号增加了动态范围,减小了交流声,并且消除了对地噪声。

图1(a)和1(b)所示的是两种常见的差分输出仪表放大器电路。前者提供单位增益,后者提供了2倍增益。但是,与单端输出的仪表放大器相比,这两种电路都会受到增加噪声、失调误差、失调漂移、增益误差和增益漂移的影响。


            图1 设计差分输出仪表放大器的通用方法

图2所示是一个没有上述缺陷的差分输出仪表放大器原理图。这种设计充分利用了这样的特性,仪表放大器的输出实际上是其输出引脚(Vo)与参考引脚(Vref)之间的差,保持了增益,且不会在输出信号中增加失调、漂移或噪声。这里的应用技巧是在两个引脚之间加入了一个增益为-1的反相器。


         图2 设计差分输出仪表放大器的改进方法

输入电压是V时,输出电压(V o-V ref)也应该等于V。参考引脚的电压与输出引脚的电压极性相反。为了满足(V o-V ref)=V,输出必须为V o=V in/2,V ref=-V in/2。通过向运算放大器的同相端输入端施加+2.5V信号来设置其共模输出电平。运放在节点B产生+2.5V电压。从而,如果对输入端施加+1V电压,那么节点A产生+3V电压,并且节点C则为+2V,因此,输出为+0.5V以上和+2.5V以下。(Vo-Vref)的误差仅是由仪表放大器引起的。由反相放大器和电阻器引起的误差诸如失调电压、噪声和增益误差对两个输出端的影响同相,因此它们仅对共模输出有贡献,会被ADC抑制掉。


        图3 性能波形图


                  图4 差分输出信号说分析

图3是一张性能波形图,上面的波形是一个2Vp-p、1kHz输入,下面是两个1Vp-p、1kHz差分输出信号的波形,输出共模电压为+2.5V。图4示出的是差分输出信号的谱密度性能图,仪表放大器的输入信号为2Vp-p,1kHz。

欲了解更多的信息,可访问http://www.analog.com/zh/cat/0,2878,759,00.html

关键字:传感  信号  交流  漂移

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/fdq/200705/191.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:一种折叠共源共栅运算放大器的设计
下一篇:采用扩频调制技术降低D类放大器音频应用中的电磁干扰

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利
推荐阅读
全部
传感
信号
交流
漂移

小广播

独家专题更多

2017东芝PCIM在线展会
2017东芝PCIM在线展会
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved