具有片內(nèi)電阻的雙通道差動(dòng)放大器實(shí)現(xiàn)精密ADC驅(qū)動(dòng)器

由運(yùn)算放大器和外部增益設(shè)置電阻組裝而成的分立差動(dòng)放大器在整個(gè)溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出平庸的精度和顯著的漂移。使用標(biāo)準(zhǔn)的1%100 ppm/°C電阻時(shí)，高達(dá)2%的初始增益誤差變化可達(dá)200 ppm/°C，而通常用于精確增益設(shè)置的單片電阻網(wǎng)絡(luò)體積龐大且價(jià)格昂貴。此外，大多數(shù)分立式運(yùn)算放大器電路的共模抑制性能較差，輸入電壓范圍小于電源電壓。雖然單芯片差分放大器具有更好的共模抑制性能，但由于片內(nèi)器件和外部增益電阻之間的固有失配，它們?nèi)匀粫?huì)受到增益漂移的影響。

圖8270所示的多功能雙通道差動(dòng)放大器AD1克服了這些限制，以最小的封裝提供完整、廉價(jià)、高性能的解決方案。每個(gè)通道包括一個(gè)低失真放大器和七個(gè)經(jīng)過調(diào)整的電阻，可以配置為實(shí)現(xiàn)具有各種增益的各種高性能放大器。所有精密電阻均集成在片內(nèi)，因此電阻匹配和溫度跟蹤非常出色。AD5采用36 V至2 V單電源或雙±5.18 V至±2 V電源供電，每個(gè)放大器的最大電源電流僅為5.8270 mA，非常適合驅(qū)動(dòng)高性能ADC。

本文介紹了兩個(gè)引腳綁定電路，它們使用外部電阻即可提供0.1%的增益精度，增益漂移小于10 ppm/°C。

圖1.AD8270功能框圖

差分ADC驅(qū)動(dòng)器

AD8270可配置為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+<>/<>，放大器B的增益配置為–<>/<>，因此組合增益為

G =V外/V在= 1/<> – （–<>/<>） = <>。

輸出共模電壓 （OUT+ + OUT–）/2 等于VOCM.

驅(qū)動(dòng)ADC時(shí)，增益的選擇應(yīng)使信號(hào)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最大化共模抑制。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，將信號(hào)居中在ADC輸入范圍的中間。當(dāng)電路采用雙電源工作時(shí)，該引腳可以接地，至VS/2用于單電源操作，或者如圖所示，驅(qū)動(dòng)單電源ADC時(shí)連接到ADC的基準(zhǔn)引腳，允許比率操作。如果V，則可以消除AD8603OCM是低阻抗源。

圖2.差分放大器驅(qū)動(dòng)ADC。

增益小于1時(shí)工作（差分至單端）

為了驅(qū)動(dòng)具有低輸入范圍的ADC，可以修改AD8270增益模塊以提供小于1的增益;示例如圖 3 所示。

圖3.增益小于 1 的連接。

引腳搭接將放大器A配置為+0/25增益。放大器B的增益配置為–<>/<>，再次衰減信號(hào)，因此此連接的總增益等于–<>.<>。

結(jié)論

AD8270雙通道差動(dòng)放大器具有低失調(diào)電壓、低失調(diào)漂移、低增益誤差、低增益漂移和14個(gè)集成精密電阻，可用于實(shí)現(xiàn)精確、穩(wěn)定的放大器。其寬電源范圍使其能夠適應(yīng)寬范圍的輸入電壓;其節(jié)省空間的封裝減少了PCB面積，簡(jiǎn)化了布局，降低了成本，提高了性能。

審核編輯：郭婷