基于AD的仪表放大器电路Word格式文档下载.doc
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工作温度范围为AD624A为-25℃~+85℃,AD624S为-55℃~+125℃。
2.AD624的引脚功能与封装形式
AD624采用DIP-16封装,引脚端8(+VS)和7(-VS)连接电源电压的正端和负端;
引脚端1(-INPUT)和2(+INPUT)为放大器的正负输入端;
引脚端16(RG1)和3(RG2)以及引脚端31、12和11(G=100、G=200、G=500)为增益设置引脚端;
引脚端4和5(INPUTNULL)为输入零点调节端;
引脚端14和15(OUTPUTNULL)为输出零点调节端;
引脚端9(OUTPUT)为输出引脚端;
引脚端6(REF)为基准引脚端。
3.AD624的内部结构与应用电路
AD624的芯片内部包含有前置放大器、增益调节电阻和输出放大器等电路。
(1)增益设置
在G=100和RG2之间直接连接一根导线,可设置增益为100。
采用同样的方法,可设置增益为200或者500。
AD624的增益设置电路如图3.1.1和图3.1.2所示。
在图3.1.1中,改变连接在RG1和RG2之间的电阻RG可调节AD624放大器的增益为:
在图3.1.2中,改变连接在SENSE和REF之间的电阻R1、R2、R3也可调节AD624放大器的增益,计算公式如下:
要求:
。
图3.1.1AD624的增益设置电路(增益G=20)
图3.1.2AD624的增益设置电路(增益G=2500)
(2)接地
在一个数据采集系统中,AD624的接地电路形式如图3.1.3所示。
图3.1.3AD624的接地电路形式
(3)AD624构成的桥式传感器测量电路
AD624构成的桥式传感器测量电路如图3.1.4所示,AD584和AD707构成一个可调的基准电压源,输出电压为10V。
电位器R6和R2完成零点的粗调和细调。
如果传感器桥路灵敏度为2mV/V,输出满刻度为10V。
图3.1.4AD624构成的桥式传感器测量电路
3.1.2基于INA114仪表放大器电路
1.INA114的主要技术性能与特点
INA114是TI公司生产的(原BURR-BROWN公司)精密仪表放大器电路,失调电压最大值为50μv,温度漂移最大值为0.25μV/℃,输入偏置电流最大值为2nA,共模抑制比最小值为115dB,输入过压保护为±
40V,电源电压范围为±
2.25V~±
18V,电流消耗最大值为3mA,工作温度范围为–40~+85℃。
2.INA114的引脚功能与封装形式
INA114采用DIP-8和SOL-16两种封装,引脚端V+IN和V-IN为放大器信号输入端,V+和V-为电源电压正端和负端,RG连接增益调节电阻,VO为放大器输出端,Ref为基准引脚端,Feedback为输出放大器反馈引脚端。
3.INA114的内部结构与应用电路
INA114的芯片内部包含有3个运算放大器、输入保护等电路。
INA114放大器的增益由连接在RG引脚端的电阻RG设置,增益G的计算公式如下:
输出电压与输入电压的关系为VO=G×
(V+IN-V—IN)。
在需要较大增益时,电阻RG值较小,如5000倍的增益对应的RG值仅为10Ω,因此需要注意线路电阻对放大倍数影响。
为了减小增益漂移,外接电阻的温度系数必须很低。
另外,增益大小与被测信号频率高低也有很大关系,根据器件的增益带宽积指标,当输入信号频率在1kHz时,增益大小不能超过1000倍;
当输入信号频率为100kHz时,增益值不能超过10倍。
(2)输出偏移微调
输出偏移微调电路如图3.1.5所示,在Ref引脚端加上一个外部电压进行调节。
图3.1.5INA114的输出偏移微调电路
(3)热电偶放大器电路
使用INA114构成的热电偶放大器电路如图3.1.6所示,电路具有冷端补偿,对于不同类型的热电偶,电阻R2和R4的取值不同,见表3.1.1。
图3.1.6使用INA114的热电偶放大器电路
表3.1.1对于不同类型的热电偶电阻R2和R4的取值
热电偶类型
R2
(R3=100Ω)
R4
(R5+R6=100Ω)
E
3.48kΩ
56.2kΩ
J
4.12kΩ
64.9kΩ
K
5.23kΩ
80.6kΩ
T
5.49kΩ
84.5kΩ
(4)心电图放大器电路
使用INA114构成的心电图仪放大器电路如图3.1.7所示,G=10。
图3.1.7使用INA114构成的心电图仪放大器电路
3.1.3基于PGA206/207的可编程增益仪表放大器电路
1.PGA206/207的主要技术性能与特点
PGA206/207是TI公司生产的(原BURR-BROWN公司)可编程增益的仪表放大器电路,增益设置采用数字控制,PGA206的增益为1、2、4、8,PGA207增益为1、2、5、10;
增益设置时间为3.5μs(0.01%);
采用FET输入,IB=100pA;
失调电压最大为1.5mV,输入过压保护为±
4.5V~±
18V,电流消耗最大值为13.5mA,工作温度范围为-40℃~+85℃。
2.PGA206/207的引脚功能和封装形式
PGA206/PGA207采用DIP-16或者SOL-16封装,引脚端V+IN和V-IN为放大器信号输入端,V+和V-为电源电压正端和负端,VO为放大器输出端,Ref为基准引脚端,Sense(Feedback)为输出放大器反馈引脚端。
VOSAdjust为输入偏移调节引脚端,Dig.Ground为数字地,A1和A0为增益设置引脚端。
3.PGA206/207的内部结构与应用电路
PGA206/PGA207的芯片内部包含有3个运算放大器、数字控制的增益设置网络、输入保护等电路,增益设置如表3.1.2所列。
表3.1.2PGA206/PGA207的增益设置
增益
编码
PGA206
PGA207
A1
A0
1
2
4
5
8
10
采用PGA207与PGA103构成的数字控制的宽增益范围的放大器电路如图3.1.8所示,增益设置范围如表3.1.3所列。
图3.1.8数字控制的宽增益范围的放大器电路
表3.1.3PGA207与PGA103构成的放大器的增益设置范围
A3
A2
20
50
100
200
500
1000
110