精密仪用放大器INA114Word文件下载.docx
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INA114具有低失调电压（50V）、低漂移V/C）和高共模抑制比（当G=1000时为115dB）。
能在低电源情况下工作，也可用5V单电源工作。
静态工作电流最大3mA。
第二章INA114结构原理及特点
一、特性
1．低失调电压:
最大50V
2．低漂移:
最大V/C
3．低输入偏流:
最大2nA
4．高共模抑制:
最小115dB
5．输入过压保护:
40V
6．宽电源范围:
—18V
7．低静态电流:
最大3mA
二、应用
1．电桥放大器
2．热电偶放大器
3．RTD感测放大器
4．医用放大器
5．数据采集
三、结构原理图
INA114结构原理图如图1所示：
图1结构原理图
1．VIN-（脚2）：
信号反向输入端。
该端与信号同相输入端（脚3）构成差分输入。
2．VIN+（脚3）：
信号同向输入端。
3．增益调整（脚1、8）：
该端接外接增益调整电阻器RG。
4．VO（脚6）：
放大器输出端。
5．Ref（脚5）：
参考电压输入端，通常接地。
为确保良好的共模抑制，连接必须是低阻抗的，如果一个5
的电阻串接在此脚，将引起共模抑制比典型值下降到80dB（G=1）。
三、工作原理分析
1．三运放仪用放大器电路结构
仪用放大器的三运放结构，是在差动运放的基础上发展起来的一种比较完善的结构形式，如图2所示，其中，A1、A2为同相放大器，A3为差动放大器，三个运放都具有高输入阻抗、高增益、高共模抑制比、低噪声等特性，且A1、A2性能完全匹配。
图2三运放仪用放大器电路结构
2．工作原理分析
（1）当Ui1单独作用，即Ui2=0时：
Ui2=0，UN=0
（2）当Ui2单独作用（Ui1=0）时：
Ui1=0，UM=0
（3）当Ui1、Ui2同时作用时：
当满足电阻匹配条件，即R5=R4,R7=R6,R3=R2时，输出电压为：
选择R2～R6=R，则增益为：
因此，INA114的增益为：
其中，RG是外接电阻器，50k
是内部两个反馈电阻值的和。
第三章INA114基本应用简介
一、增益设定
INA114的增益由一个外部链接电阻RG设定，常用增益和相应的电阻值表示在图1中。
图3INA114基本应用连接图
用来设置增益的外部电阻RG的稳定性和温漂也对增益有影响。
RG对增益精度和增益漂移的影响,可以由增益公式直接推导出来。
高增益需要低阻值,所以接线电阻就很重要。
管座引入的接线电阻会使增益误差额外地增加100甚至更多,并且很可能是不稳定的误差。
二、失调电压调整
INA114用激光来修正微小的失调电压和漂移,在多数应用中不需要外部失调调整，当输出电压失调需要调整时，可按照图4连接。
为保证低阻抗连接，通过运放对调整电压进行缓冲。
图4输出电压失调调整电路图
在大多数应用中,INA114产生的噪声都很小。
对于小于1kΩ的差动信号源电阻,INA103产生的噪声更小;
信号源电阻大于5kΩ时,INA111型FET输入仪用放大器产生的噪声更小一些。
INA114的低频噪声频率峰-峰值约为μV（从到10Hz）。
这大约是使用斩波稳零的“低噪声”放大器所产生的噪声的十分之一。
三、输入偏流回路
INA114的输入阻抗近似为1010，输入偏置电流小于1nA。
高输入阻抗也表示输入偏置电流随输入电压的变化很小。
输入电路必须为INA114正常工作提供一个偏流路径，没有偏流回路，输入就会浮置在某个超过共模范围的电平上，并使INA114饱和。
如果差分信号源输入阻抗低，偏流路径可直接接到一个输入端上。
当信号源阻抗较高时，利用两个电阻器构成均衡输入电路，尽可能降低由于偏流产生的失调电压和保证良好的共模抑制比。
图5中表示各种不同情况下提供的偏流回路。
图5各种共模输入电流路径
第四章应用设计
一、电缆线屏蔽层驱动电路
电缆线屏蔽层驱动电路如图6所示。
信号在长距离差分传送时，用电缆线进行连接，为保证电缆线的屏蔽层与INA114共模电压同电位，通过运放连接，将屏蔽层驱动到共模电位。
图6屏蔽层驱动电路
本电路采用两个
为运放提供输入信号，同时均衡共模电压。
电路增益电阻为：
查图3中的表可知，此电路增益为G=100。
二、RTD温度测量电路
利用电阻温度探测器（RTD）构成的温度测量电路如图7所示。
图7RTD温度测量电路图
RZ为RTD温度测量电阻的最小电阻，两个100
A恒流源分别驱动RTD和RZ，仪用放大器INA114测量放大RTD和RZ上的电压差，调整RZ的值，使在RZ=（RRTD）MIN时，VO=0V。
由于电路结构的对称性，消除了由于接线产生的共模输入型号的影响。
三、具有冷端补偿的热电偶放大器电路
图示为由INA114构成的有冷端补偿的热电偶放大器。
采用REF102精密基准电压源对热电偶供电，热电偶产生的电压由INA114放大后输出。
二极管1N4148在200μA时为／oC，100Ω电位器R6用于电路调零。
如选用其他型号的热电偶，可参照下表。
图8具有冷端补偿的热电偶放大器电路图
四、交流耦合仪用放大器电路
图示为由INA114构成的交流耦合仪表放大器。
OPA602构成具有交流特性的反馈电路，f-3db=1/2
R1C1=。
将信号反馈到INA114的Ref端（5脚），由此组成交流耦合电路。
图9交流耦合仪用放大器电路图
五、差分电压/电流转换器
图10差动电压—电流变换电路图
图示为差动电压—电流变换电路。
INA114输出经由R1及A1构成电流源，因运算放大器输入阻抗极高，偏流极小，即IL>
>
IB，因此，输出电流IL=Io可以看作是恒定的，只与输入电压和R1有关，Io=（VIN／R1）×
G。
第五章结论
通过本次试验，更加了解了INA114是一种通用仪用放大器，尺寸小、精度高、价格低廉，可用于电桥、热电偶、数据采集、RTD传感器和医疗仪器等。
通过本次学习，对与精密放大器有了更深刻的了解。
对于试验当中的注意事项也是更加的清楚。
综上所述，INA114精密仪用放大器精度高，增益范围大，性能优良，价格低廉，非常适合于精密仪器的使用。
参考文献：
[1]杜忠鹏主编,《精密仪器仪表用放大器INA114的特性及应用》,甘肃省天水市国营749厂电子元器件应用,ElectronicComponent&
DeviceApplications,编辑部邮箱2000年03期期刊荣誉：
CJFD收录刊.
[2]孙智杰主编,《INA114在石油测井仪器中的应用》,内蒙古石油化工,InnerMongoliaPetrochemicalIndustry,编辑部邮箱,2008年09期,期刊荣誉：
ASPT来源刊CJFD收录刊.
[3]唐广志吕岩王平主编,《试验技术与试验机》,吉林大学中日联谊医院放射线科;
TestTechnologyandTestingMachine,编辑部邮箱,2005年03期,期刊荣誉：
[4]约翰Ｇ．韦伯斯特主编.医疗仪器原理及设计.１９６５．
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