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    內置片內電阻的雙路差動放大器實現精密ADC驅動器

    發布時間:2020-02-06 責任編輯:wenwei

    【導讀】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,并且通用于精密增益設置的單片電阻網絡過于龐大且成本較高。此外,大多數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,可以在現有尺寸最小的封裝中實現完整的低成本、高性能解決方案。每個通道包括1個低失真放大器和7個經調整電阻,可配置用于實現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0.1%增益精度,增益漂移小于10 ppm/°C。
     
    http://www.77uud.com/art/artinfo/id/80037579
    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:
     
    http://www.77uud.com/art/artinfo/id/80037579
     
    輸出共模電壓(OUT+ + OUT–)/2, is equal to VOCM.
     
    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 .
     
    http://www.77uud.com/art/artinfo/id/80037579
    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。
     
    http://www.77uud.com/art/artinfo/id/80037579
    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。
     
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    結論
     
    雙路差動放大器AD8270具有低失調電壓、低失調漂移、低增益誤差、低增益漂移特性以及14個集成精密電阻,可以用來實現精確、穩定的放大器。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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