具有片内电阻的双通道差动放大器实现精密ADC驱动器

KOKOKO123 2023-02-07 567

模拟技术

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描述

由运算放大器和外部增益设置电阻组装而成的分立差动放大器在整个温度范围内表现出平庸的精度和显著的漂移。使用标准的1%100 ppm/°C电阻时，高达2%的初始增益误差变化可达200 ppm/°C，而通常用于精确增益设置的单片电阻网络体积庞大且价格昂贵。此外，大多数分立式运算放大器电路的共模抑制性能较差，输入电压范围小于电源电压。虽然单芯片差分放大器具有更好的共模抑制性能，但由于片内器件和外部增益电阻之间的固有失配，它们仍然会受到增益漂移的影响。

图8270所示的多功能双通道差动放大器AD1克服了这些限制，以最小的封装提供完整、廉价、高性能的解决方案。每个通道包括一个低失真放大器和七个经过调整的电阻，可以配置为实现具有各种增益的各种高性能放大器。所有精密电阻均集成在片内，因此电阻匹配和温度跟踪非常出色。AD5采用36 V至2 V单电源或双±5.18 V至±2 V电源供电，每个放大器的最大电源电流仅为5.8270 mA，非常适合驱动高性能ADC。

本文介绍了两个引脚绑定电路，它们使用外部电阻即可提供0.1%的增益精度，增益漂移小于10 ppm/°C。

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图1.AD8270功能框图

差分ADC驱动器

AD8270可配置为提供以所需共模电压为中心的差分输出，如图2所示。放大器A的增益配置为+<>/<>，放大器B的增益配置为–<>/<>，因此组合增益为

G =V外/V在= 1/<> – （–<>/<>） = <>。

输出共模电压（OUT+ + OUT–）/2 等于VOCM.

驱动ADC时，增益的选择应使信号摆幅接近ADC的满量程输入范围。放大器反相和同相输入端的阻抗应相等，以消除偏置电流的影响并最大化共模抑制。单位增益跟随器AD8603将差分放大器的共模输出电压设置为VOCM，将信号居中在ADC输入范围的中间。当电路采用双电源工作时，该引脚可以接地，至VS/2用于单电源操作，或者如图所示，驱动单电源ADC时连接到ADC的基准引脚，允许比率操作。如果V，则可以消除AD8603OCM是低阻抗源。

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图2.差分放大器驱动ADC。

增益小于1时工作（差分至单端）

为了驱动具有低输入范围的ADC，可以修改AD8270增益模块以提供小于1的增益;示例如图 3 所示。

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图3.增益小于 1 的连接。

引脚搭接将放大器A配置为+0/25增益。放大器B的增益配置为–<>/<>，再次衰减信号，因此此连接的总增益等于–<>.<>。

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结论

AD8270双通道差动放大器具有低失调电压、低失调漂移、低增益误差、低增益漂移和14个集成精密电阻，可用于实现精确、稳定的放大器。其宽电源范围使其能够适应宽范围的输入电压;其节省空间的封装减少了PCB面积，简化了布局，降低了成本，提高了性能。

审核编辑：郭婷

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