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	 > 模擬技術 > 設計應用 > 單電源儀表放大器電路圖
          
    
          

          

          


	
	
	

          
	
          
		
          
			
          單電源儀表放大器電路圖
          
						
          
				作者：
				時間：2011-02-01
				來源：網(wǎng)絡

							
				
				
				
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			出電壓會減小。此外,增加輸入共模電壓會增加A1的輸出電壓。在共模電壓較低的單電源應用中,差模輸入電壓或REF上的電壓太高會使A1的輸出變?yōu)榈仉娖?。輸入電壓有效上?.5V（如T1和T2的Vbe）可以增加一些擺動范圍。
          表1給出AD627在不同單電源輸入條件下的最大增益值,輸出擺幅是根據(jù)REF腳上的電壓得到的,REF上的電壓已經(jīng)被設置為2V或1V,以使增益和輸出擺動范圍最大。注意在很多情況下,使單電源電壓值大于5V毫無好處（輸入范圍為0V至1V時除外）。
          表1 AD627低共模單電源應用的最大增益
          Vin
          REF Pin
          Supply Voltage
          Resulting max Gain
          RG
          tolerance）
          Output Swing
          w.r.t 0V
          +/- 100mV,Vcm=0V
          2V
          +5 to +15V
          12.0
          28.7kΩ
          0.8 to 3.2V
          +/- 50mV,Vcm=0V
          2V
          +5 to +15V
          23.7
          10.7kΩ
          0.8 to 3.2V
          +/- 10mV,Vcm=0V
          2V
          +5 to +15V
          119.9
          1.74kΩ
          0.8 to 3.2V
          V- = 0V,V+= 0 to 1V
          1V
          +10 to +15V
          7.5
          78.7kΩ
          1 to 8.5V
          V- =0V,V+=0 to 100mV
          1V
          +5 to +15V
          31
          7.87kΩ
          1 to 4.1V
          V- =0V,V+= 0 to 10mV
          1V
          +5 to +15V
          259.1
          787kΩ
          1 to 3.6V
          4 濾去高頻共模信號
           所有的儀表放大器都能校正高頻中超出頻帶的信號,一旦校正,這些信號就變成直流失調誤差出現(xiàn)在輸出端。圖9的電路提供了一個很好的RFI抑制,在儀表放大器的通頻帶內不會降低性能。電阻R1和電容C1（同樣R2和C2）組成一個低通RC濾波器,- 3dB帶寬F=1/（2πR1C1）,代入元件值,這個濾波器有大約40kHz的- 3dB帶寬。電阻R1和R2要選擇足夠大,使電路輸入與電容分離,但不能大到增加電路噪聲的程度,為維持放大器通頻帶的共模抑制,電容C1和C2必須是± 5%乃至更好的元件,或經(jīng)測試能提供很好匹配的低成本元件。
          維持低頻時的共模抑制,電容器C3是必需的。R1、R2和C1、C2構成橋電路,橋電路的輸出與儀表放大器的輸入相接。C1,C2的任何失配都會導致橋電路失衡并減小共模抑制。C3確保任何RF信號為共模信號（極性幅值相同地出現(xiàn)在儀表放大器的兩個輸入端）,并且不會差分輸入。第二級低通網(wǎng)絡（R1+R2和C3）的- 3dB帶寬為1/[2π（R2+R1）C3],將C3=0.047m F代入,此電路－3dB信號帶寬約為400Hz。典型的直流偏移（整個頻率范圍內）小于1.5m V,電路對RF信號的抑制大于71dB。通過減小R1、R2至2.2 kΩ,電路的- 3dB信號帶寬可以增至900Hz。 除了在儀表放大器之前的電路必須驅動一個抵阻抗負載外,性能與使用4kΩ時相似。
          圖9的電路可用一個PCB板來建立,元件引線必須盡可能短,電阻R1,R2可為1%金屬膜電阻,而電容C1、C2必須為±5%容差元件,以避免降低電路的共模抑制。推薦用5%銀云母片電容或松下公司的±2%PPS膜電容。
          圖9 通常模式和共模抑制RF干擾的衰減電路
          圖6 AD623采用典型三運放儀表放大器的結構。通過給兩個輸入端上偏0.6V電壓,即使在極低共模電壓下也可單電源工作。
          圖7 AD623的輸入級電平偏置非常適用于單電源低共模應用。溫度范圍為- 200～+200℃,J型熱電偶的電壓范圍從- 7.890～10.777mV。91.9的增益使儀表放大器的輸出電壓范圍為1至3V（即2V±1V）,輸出端與單電源供電的AD7776A/D轉換器相接。
          　
          圖8 一個集成二運放儀表放大器AD627,也采用Vbe電平偏置以便低輸入共模電壓在單電源下工作。
          圖4 可編程增益的四個電阻間0.1%的失配決定二運放儀表放大器低頻時的CMRR。兩個運放間閉環(huán)增益的差異會導致整個頻段CMRR的降低。在180Hz時,200mV的電網(wǎng)諧波會在運放輸出端產生800μV的電壓。
          圖5 三運放儀表放大器的結構,R1,R2,R3,R4之間0.1%的失配會導致最壞情況下CMRR為60dB（增益為1）。漂移失配使CMRR降低加劇。
          
				
          
					
					
		  			
		  			
					
				
          
			
          
                
			
								
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