电子常识
AD620是一种完整的单片仪表放大器,提供8引脚DIP和SOIC两种封装。用户使用一苹外部电阻器可以设置从1到1,000任何要求的增益。按照设计要求,增益10和100需要的电阻值是标准的1%金属膜电阻值。
AD620(见图5)是传统AD524仪表放大器的第二代产品并且包含一个改进的传统三运放威廉希尔官方网站 。经过激光微调的片内薄膜电阻器R1和R2,允许用户仅使用一苹外部电阻器便可将增益精确设置到100,最大误差在±0.3%之内。单片结构和激光晶圆微调允许威廉希尔官方网站 元器件的精密匹配和跟踪。
由Q1和Q2构成的前置放大器级提供附加的增益前端。通过Q1-A1-R1环路和Q2-A2-R2环路反馈使通过输入器件Q1和Q2的集电极电流保持恒定,由此使输入电压加在外部增益设置电阻器RG的两端。这就产生一个从输入到A1/A2输出的差分增益G,G=(R1+R2)/RG+1。单元增益减法器A3消除了任何共模信号,并产生一个相对於REF引脚电位的单端输出。 RG的值还决定前置放大器级的跨导。为了提供增益而减小RG时,前置放大器级的跨导逐渐增加到相应输入三极管的跨导。
这有三个主要优点。第一,随著设置增益增加,开环增益也随著增加,从而降低了增益相对误差。第二,(由C1、C2和前置放大器跨导决定的)增益带宽乘积随著设置的增益一起增加,因而优化了放大器的频率响应。图6示出AD620的闭环增益与频率的关系。
AD620还在宽频率范围内具有优良的CMR,如图7所示。图8和图9分别示出AD620的增益非线性和小信号脉冲响应。
第三,输入电压噪声减少到9nV(Hz)1/2,主要由输入器件的集电极电流和基极电阻决定的。 内部增益电阻器R1和R2的阻值已经调整到24.7kΩ,从而允许只利用一苹外部电阻器便可精确地设置增益。增益公式为∶这,电阻器RG以kΩ为单位。
选择24.7kΩ阻值是以便於可使用标准1%电阻器设置最常用的增益。
AD621与AD620类似,只是设置10和100倍增益的增益电阻器已经集成在芯片内——无需使用外部电阻器。选择100倍增益只需要一个外部跨接线(在引脚1和8之间)。对於10倍增益,断开引脚1和引脚8。它在规定温度范围内提供优良的增益稳定性,因为片内增益电阻跟踪反馈电阻的温度系数(TC)。图10是AD621的原理图。AD621具有0.15%最大总增益误差和±5ppm/℃增益漂移,它比AD620的片内精度高出许多。
AD621也可使用一苹外部增益电阻设置在10和100之间的增益,但增益误差和增益温度漂移会变坏。使用外部电阻器设置增益公式为∶ G=(R1+R2)/RG+1 图11和图12分别示出AD621的CMR与频率的关系以及闭环增益与频率的关系。图13和图14分别示出AD621的增益非线性和小信号脉冲响应。
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