1、1q / K n E=:EE=E=BINA128/INA129精密低功耗仪表放大器一 概述1 1 描述INA128和INA129是低功耗高精度的通用仪表放大器它们通用的3运放3-op amp设计和体积小巧使其应用范围广泛反馈电流Current-feedback输入电路即使在高增益条件下(G = 100时200kHz)也可提供较宽的带宽单个外部电阻可实现从1至10000的任一增益选择INA128提供工业标准的增益等式gain equationINA129的增益等式与AD620兼容INA128/INA129用激光进行修正微调具有非常低的偏置电压 (50mV)温度漂移0.5V/C和高共模抑制在G=1
2、00时120dB其电源电压低至2.25V且静态电流只有700uA是电池供电系统的理想选择内部输入保护能经受40V电压而无损坏INA128/INA129的封装为8引脚塑料DIP和SO-8表面衬底封装规定温度范围为40C至+85CINA128还有对应的双配置INA21281 2 特点z 低偏置电压最大50Vz 低温度漂移最大0.5V/Cz 低输入偏置电流最大5nAz 高共模抵制CMR最小120dBz 输入保护至40Vz 宽电源电压范围2.25 至 18Vz 低静态电流700Az 8引脚塑料DIP和SO-8封装1 3 应用范围z 桥式放大器z 热电偶放大器z RTD传感放大器z 医疗仪器z 数据获得
3、1 4 方框图http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛2q / K n E=:EE=E=B二 特性2 1 规格在TA= +25C, VS = 15V, RL= 10k条件下除非另有说明*该规格与INA128P U或INA129P U相同注1输入共模范围与输出电压不同见典型曲线图2由晶片测试保证3增益等式中的温度系数为50k或49.4k 4在G=1000时非线性测量由噪声支配典型非线性为0.001% http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛3q / K n E=:EE=E=B2 2 引脚配置图8引脚DIP和SO-82 3 对静电释放的灵敏性静电释放会对该集成电路造成损害B
4、urr-Brown建议用户对所有集成电路都预先采取适当的保护措施不正确的使用和安装都可能造成损坏静电释放造成的损坏会引起性能有微小的降低也会导致器件完全毁坏精密的集成电路可能更容易受这些损坏的影响因为在它们内部即使参数发生很小的变化都会导致器件与有的规格特性不符2 4 极限参数电源电压 18V模拟输入电压范围 40V输出短路接地 持续工作温度 40C至+125C贮存温度 40C 至 +125C接点温度 +150C引线温度焊接10秒 +300C2 5 订购信息注1详细图片和尺寸表见该数据手册结尾部分或Burr-Brown IC数据册的附录Chttp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛4q
5、 / K n E=:EE=E=B2 6 典型性能曲线图在TA= +25C, VS = 15V条件下除非另有说明http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛5q / K n E=:EE=E=Bhttp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛6q / K n E=:EE=E=Bhttp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛7q / K n E=:EE=E=Bhttp:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛8q / K n E=:EE=E=B三 应用信息图1显示了INA128/INA129工作的基本连接要求在有噪声或高阻抗供电电源的应用中要砂如图所示在器件的引脚附近接去耦电容器
6、输出端可参考输出基准(Ref)端该终端通常接地这必须有一具低阻抗的接线以确保良好的共模抑制一个8的与Ref引脚串联的电阻会导致典型器件降级到大约80dB CMR (G = 1)图1 基本连接方式3 1 设置增益在引脚1和引脚8之间外接一个电阻RG可对增益进行设置INA128 G=1+RGK501INA129 G=1+RGK4.492常用增益和电阻值如图1所示等式1中的50K等式2中的49.4K是两个内部反馈电阻A1和A2的和这些片内金属薄膜电阻是用激光进行微调至绝对精度值这些内部电阻的精度和温度系数包含在INA128/INA129的增益精度和温度漂移规格说明中外部增益设置电阻RG的稳定性和温度
7、漂移也对增益有影响RG对增益精度和温度漂移的作用可由增益等式1直接推算出来高增益要求低电阻值关键在于配线的阻值加在配线电阻上的插座会导致大约为100增益或更大的附加增益误差有可能是一个不稳定的增益误差3 2 动态性能如典型性能曲线图增益与频率中所示尽管INA128/INA129的静态电流低但由于输入阶段电路的反馈电流的拓扑它们即使处于高增益时也有很宽的带宽而且在高增益时稳定时间也处于良好状态http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛9q / K n E=:EE=E=B3 3 噪声性能在大多数应用中INA128/INA129的噪声都很低在G 100时在0.1到10Hz范围内测得的低噪声
8、频率大约为0.2Vp-p这与工艺水平断路器稳定放大器state-of-the-art chopper-stabilized amplifiers比较起来噪声有了很大的改善3 4 偏置微调INA128/INA129对低偏置电压和偏置电压漂移采用激光微调大多数应用不需要外部偏置调节器图2展示了一个可选用于调整输出偏置电压的电路加在Ref终端的电压与输出电压一起求和运放op amp的缓冲器使Ref端处于低阻抗以保持良好的共模抑制3 5 输入偏置电流的返回路径INA128/INA129的输入阻抗极高大约为1010但必须为两个输入端的输入偏置电流提供一条路径该输入偏置电流大约为2nA高输入阻抗意味着在改
9、变输入电压时输入偏置电流仅发生很小的变化为了正常工作输入电路必须为该输入偏置电流提供一条路径图3显示了不同的输入偏置电流路径若没有偏置电流路径则输入会漂浮至超出共模范围的某个电平并且输入放大器会饱和如果差分源电阻低的话偏置电流返回路径可连接到一个输入端见图3中的热电偶实例如果源电阻较高则使用两个相等的电阻可提供平衡的输入和更好的高频率共模抑制该平衡输入可能得益于基于偏置电流的较低输入偏置电压3 6 共模输入范围INA128/INA129输入电路的线性输入电压范围从大约低于正电源电压的1.4V到高于负电源电压的1.7V差分输入电压导致输出电压的增加但是线性输入电压范围受放大器A1和A2的输出电压
10、漂移的限制因此线性共模输入范围与整个放大器的输出电压有关这也取决于电源电压见性能曲线图输入共模范围与输出电压输入超载会产生一个看似正常的输出电压例如如果一个输入超载条件使两个输入放大器达到其正输出漂移极限则输出放大器测得的差分电压将接近于0即使两年输入端均超载A3的输出端电压也将接近0V3 7 低电压工作INA128/INA129可在电源电压低至2.25V时工作在2.25V至18V的电源电压范围内可保持良好的性能在该电压范围内大多数参数只发生极细微的变化见典型性能曲线图但在极低的电源电压下工作时要求注意确保输入电压保持在其线性范围内且在低电源电压时内部节点的电压漂移要求对共模输入范围有限制典型性能曲线图共模输入范围与输出电压显示了15V 5V和2.5V电源电压的线性工作范围图2 可供选择的输出偏置电压微调电路图3 提供一条共模输入电流路径http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛10q / K n E=:EE=E=B图4 带右脚驱动的ECG放大器图5 桥式放大器图6 交流电偶仪表放大器http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛11q / K n E=:EE=E=B图7 带RTD冷结补偿的热电偶放大器图8 电流转换器的差分电压声明由于翻译水平有限本资料仅供参考如有不同之处请以英文资料为准http:/ 电子发烧友 http:/ 电子技术论坛
