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實現(xiàn)精密二分壓電路功能的放大器

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作者:Jon Munson 時間:2005-11-10 來源: 收藏
  實現(xiàn)二分壓電路的經(jīng)典方法是使用兩只阻值相等的電阻器。如果使用精度為1%的電阻器,則二分壓器的輸出電壓精度為2%。對于大多數(shù)應(yīng)用來說,這一精度經(jīng)濟(jì)實惠,足以滿足所需。但是,當(dāng)你需要極高的精度時,這種方法就需要相應(yīng)精密的電阻器,因而可能需要增加成本。給儀表加上反饋回路,便可獲得一個二分壓電路,而且具有緩沖輸出的好處(圖1)。這一電路的工作原理很簡單。該儀表具有單位增益的特點,所以其輸入端上的電壓出現(xiàn)在VREF和VOUT之間;VOUT-VREF=VIN(+)-VIN(-)。但是,考慮到圖1所示電路,請注意VOUT=VIN(-),VREF=0。代入第一公式,你就可以得到VOUT=VIN(+)-VOUT,2VOUT=VIN(+),即VOUT=1/2 VIN(+)。因此,你就獲得了一個二分壓電路。該電路的有趣特點之一是,儀表的輸入失調(diào)電壓和輸出失調(diào)電壓也是減半的。
  你可以在工作臺上用LT1167型或LTC2053型儀表放大器來實現(xiàn)這種二分壓電路(圖2)。雖然工作臺測試是不必要的,但你可在反饋通路中引入RC網(wǎng)絡(luò),以對噪聲整形并保證主極點性能。為了測試LT1167的失調(diào)電壓,要將VIN(+)設(shè)置為0V,而讓VIN(-)在0V和VOUT之間交替變化。這一測試證明,反饋使總失調(diào)電壓減半。將10V分壓為5V時,LT1167的輸出誤差為100μV。如用更精密的LTC2053將2.5V分壓為1.25V,則其輸出誤差為2.5μV,幾乎測量不出來。在使用冷噴槍和熱噴槍時,這一誤差可能會增大到15μV。不過,最壞情況計算結(jié)果也許是同樣重要的。
  LT1167的最壞情況計算表明,在輸入為10V、輸出為5V時,在0~70℃的溫度范圍內(nèi),最大誤差為1.12mV。這一最大誤差值構(gòu)成的溫度范圍內(nèi)的總誤差為224


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