簡(jiǎn)介

配有運(yùn)算放大器和外部增益設(shè)置電阻的分立式差動(dòng)放大器精度一般，并且溫度漂移明顯。采用1%、100ppm/°C標(biāo)準(zhǔn)電阻，最高 2%的初始增益誤差最多會(huì)改變200 ppm/°C，并且通常用于精密增益設(shè)置的單片電阻網(wǎng)絡(luò)過(guò)于龐大且成本較高。此外，大多數(shù)分立式運(yùn)算放大器電路的共模抑制都比較差，并且輸入電壓范圍小于電源電壓。雖然單片差分放大器的共模抑制比較好，但由于片內(nèi)器件與外部增益電阻之間本身不匹配，所以單片差分放大器仍存在增益漂移問(wèn)題。

多功能雙路差動(dòng)放大器AD8270 （如圖1所示）克服了這些限制，可以在現(xiàn)有尺寸最小的封裝中實(shí)現(xiàn)完整的低成本、高性能解決方案。每個(gè)通道包括1個(gè)低失真放大器和7個(gè)經(jīng)調(diào)整電阻，可配置用于實(shí)現(xiàn)具有不同增益的各種高性能放大器。所有精密電阻都是片內(nèi)集成電阻，因此具有出色的電阻匹配和溫度跟蹤特性。AD8270采用5V至36V單電源供電或±2.5V至±18V雙電源供電，每個(gè)放大器的最大電源電流僅為2.5mA，可用于驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)0.1%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可配置用于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：

G = VOUT/VIN = ½ – (–½) = 1.

輸出共模電壓(OUT+ + OUT–)/2等VOCM.

驅(qū)動(dòng)ADC時(shí)，所選增益應(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，并使共模抑制達(dá)到最大。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 ，使信號(hào)居于ADC輸入范圍的中心。電路采用雙電源供電時(shí)，可將此引腳接地，而采用單電源供電時(shí)，可接VS/2，或者（如圖所示），驅(qū)動(dòng)單電源ADC時(shí)，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(qū)動(dòng)ADC

增益小于1時(shí)工作狀況（差分至單端）要以低輸入范圍驅(qū)動(dòng)ADC，可修改AD8270增益模塊，使其增益小于1；示例如圖3所示。

圖3.增益小于1的連接

通過(guò)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(hào)，所以此連接的總增益等于-0.25。

結(jié)論雙路差動(dòng)放大器AD8270具有低失調(diào)電壓、低失調(diào)漂移、低增 益誤差、低增益漂移特性以及14個(gè)集成精密電阻，可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)精確、穩(wěn)定的放大器。它具有較寬的電源電壓范圍，使其能夠適應(yīng)較寬的輸入電壓范圍；并且其節(jié)省空間型封裝可以減小PCB面積，簡(jiǎn)化布局，降低成本并且提高性能。

關(guān)于作者Chau Tran 于1984年加入ADI公司，目前在位于美國(guó)馬薩諸塞州威明頓市的儀表放大器產(chǎn)品(IAP)部門(mén)工作。他于1990年畢業(yè)于塔夫斯大學(xué)，獲得電子工程碩士學(xué)位。Chau擁有10多項(xiàng)專利，并撰寫(xiě)了十幾篇技術(shù)文章。