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精密儀表放大器INA326/327及其應(yīng)用

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作者:程 磊 李 剛 時間:2007-08-27 來源:國外電子元器件 收藏

  摘要:是TI公司生產(chǎn)的精密。它采用獨特的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),可實現(xiàn)輸入/輸出,非常適用于單電源、低功耗和精密測量的應(yīng)用場合。文中介紹了的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和主要性能指標(biāo),同時給出其典型的應(yīng)用電路。

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1 概述

  INA326/327是美國德州儀器公司推出的精密輸入/輸出。它的主要特點是輸入或輸出接近電源電壓,因此能夠提高輸入和輸出的動態(tài)范圍。其共模輸入電壓范圍為:(V-)-20mV~(V+)+100mV,并可保持良好的線性。由于INA326/327帶有預(yù)調(diào)整電阻網(wǎng)絡(luò),因此無需提供精密匹配電阻,這樣在實現(xiàn)高共模抑制(其CMR的典型值為114dB)的同時,很大地方便了用戶。另外,INA326/327的增益可通過與輸入信號隔離的外部增益電阻來設(shè)置,而且工作性能穩(wěn)定,因此可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療儀器設(shè)備、傳感放大器、多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及大范圍測量等方面。

  INA326采用8腳MSOP封裝,INA327采用10腳MSOP封裝,其中腳6(使能端)為高電平有效(電平電壓VH應(yīng)大于1.6V)。其引腳圖見圖1所示。

2 電路原理及參數(shù)

2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理

  INA326的基本構(gòu)成是3個運算放大器和4個電流鏡。INA326/327可將輸出電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號并進(jìn)行處理,因而可有效抑制共模輸入電壓,且不需要精密匹配的電阻。該芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理??驁D如圖2所示,由圖可見:同相輸入端VIN+與反相輸入端VIN-可分別通過運算放大器A1、A2作用于R1,來自A1輸出級的流過R1電流的IR1和復(fù)制自A1的鏡像電流與A2輸出級匯合后,由于電流鏡作用將在腳5流出(或輸入)電流為2IR1,因此,其電壓增益為:

  G=2R2/R1

  由于內(nèi)部電源泵可分A1、A2及相關(guān)電源提供所需電壓,且其值可超過電源正負(fù)限。因此,加在其兩端的電壓可達(dá)到-20mV~+100mV。A3是電壓的緩沖輸出裝置,其輸入級亦由電源泵供給。

2.2 增益設(shè)置電阻

  由內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知,INA326是一個2級放大器,每級的增益分別由R1、R2設(shè)置,總增益G=2R2/R1。外接電阻R1、R2除對增益起決定性作用外,也直接影響到穩(wěn)定性及溫度漂移,因此要求精度較高時,應(yīng)采用低溫度系數(shù)的精密電阻。另外,連接R1、R2的布線及插座電阻也會產(chǎn)生增益誤差,所以,在精度要求較高時,不能采用插座,要直接焊接,同時應(yīng)盡減少腳1與腳8的雜散電容,而且應(yīng)將腳4與腳7直接用電容相連接。外接電阻在+5V單電源



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