通常認為儀表放大器基準輸入端是高阻抗,因為它是一個輸入端口。因此,你可能將高阻抗源,比如電阻分壓器連接至儀表放大器的基準電壓引腳。
但,對于某些類型的儀表放大器,這可能導致嚴重錯誤。
例如,一種流行的儀表放大器設計結構采用三運算放大器,其連接方法如圖1所示。總信號增益為
其中:
若通過低阻抗源驅動,基準輸入端的增益為單位增益。但在此例中,儀表放大器的基準引腳直接與一個簡單的分壓器相連。這破壞了減法電路的對稱性以及分壓電路的分配比,降低了儀表放大器的共模抑制能力及其增益精度。
但在某些情況下,R4是可調的,因而可降低其電阻值,降低量等于分壓電阻的并聯值(本例為50 kΩ)。此時,電路的表現就像是將相當于電源電壓一半的低阻抗電壓源連接到保持原始值的R4上。此外,還可使減法器的精度維持不變。
圖1. 不恰當的使用簡單分壓器來直接驅動三運放結構儀表放大器的基準引腳 |
如果儀表放大器采用單芯片封裝(IC),則不能使用這種方法。另一考慮因素是,分壓器電阻的溫度系數還應能跟蹤R4以及減法電路中的其它電阻。最后,這種方法排除了調節基準電壓的可能。另一方面,如果試圖通過在分壓器中使用小電阻值來降低附加電阻,則會增加電源的耗散電流,進而增加電路功耗。這并非好的設計方法。
圖2給出了一種較好的解決方案,該方案在分壓器與儀表放大器基準輸入端之間采用了一個低功耗運放緩沖器。這種方法消除了阻抗匹配和溫度跟蹤問題,并且允許輕松調節基準電壓。
圖2.利用運算放大器的低阻抗輸出端驅動儀表放大器的基準引腳 |
讀完本文,為儀表放大器提供真確的基準電壓的方法get到了么?
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原文標題:敬告:請慎選儀表放大器的基準電壓!
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