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,並且溫度漂移明顯。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,並(bing)且(qie)通(tong)用(yong)於(yu)精(jing)密(mi)增(zeng)益(yi)設(she)置(zhi)的(de)單(dan)片(pian)電(dian)阻(zu)網(wang)絡(luo)過(guo)於(yu)龐(pang)大(da)且(qie)成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)。此(ci)外(wai),大(da)多(duo)數(shu)分(fen)立(li)式(shi)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)電(dian)路(lu)的(de)共(gong)模(mo)抑(yi)製(zhi)都(dou)比(bi)較(jiao)差(cha),並(bing)且(qie)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)範(fan)圍(wei)小(xiao)於(yu)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)。雖(sui)然(ran)單(dan)片(pian)差(cha)分(fen)放(fang)大(da)器(qi)的(de)共(gong)模(mo)抑(yi)製(zhi)比(bi)較(jiao)好(hao),但(dan)由(you)於(yu)片(pian)內(nei)器(qi)件(jian)與(yu)外(wai)部(bu)增(zeng)益(yi)電(dian)阻(zu)之(zhi)間(jian)本(ben)身(shen)不(bu)匹(pi)配(pei),所(suo)以(yi)單(dan)片(pian)差(cha)分(fen)放(fang)大(da)器(qi)仍(reng)存(cun)在(zai)增(zeng)益(yi)漂(piao)移(yi)問(wen)題(ti)。
多功能雙路差動放大器AD8270如圖1所示)克服了這些限製,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(ge)經(jing)調(tiao)整(zheng)電(dian)阻(zu),可(ke)配(pei)置(zhi)用(yong)於(yu)實(shi)現(xian)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)增(zeng)益(yi)的(de)各(ge)種(zhong)高(gao)性(xing)能(neng)放(fang)大(da)器(qi)。所(suo)有(you)精(jing)密(mi)電(dian)阻(zu)都(dou)是(shi)片(pian)內(nei)集(ji)成(cheng)電(dian)阻(zu),因(yin)此(ci)具(ju)有(you)出(chu)色(se)的(de)電(dian)阻(zu)匹(pi)配(pei)和(he)溫(wen)度(du)跟(gen)蹤(zong)特(te)性(xing)。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,可用於驅動高性能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,增益漂移小於10 ppm/°C。

圖1. AD8270功能框圖
差分ADC驅動器
AD8270可配置用於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:
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,使信號居於ADC輸入範圍的中心。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 .

圖2. 差分放大器驅動ADC
增益小於1時工作狀況(差分至單端)
要以低輸入範圍驅動ADC,可修改AD8270增益模塊,使其增益小於1;示例如圖3所示。

圖3. 增益小於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於-0.25。

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範圍,使其能夠適應較寬的輸入電壓範圍;並且其節省空間型封裝可以減小PCB麵積,簡化布局,降低成本並且提高性能。
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