ad623典型电路用法介绍_ad623结构与工作原理

发表于 2018-04-02 16:28:28 收藏 已收藏
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ad623典型电路用法介绍_ad623结构与工作原理

发表于 2018-04-02 16:28:28

  ad623简介

  ad623是一个集成单电源仪表放大器,它能在单电源(+3v~+12v)下提供满电源幅度的输出,ad623允许使用单个增益设置电阻进行增益编程,以得到良好的用户灵活性。在无外接电阻的条件下,ad623被设置为单位增益;外接电阻后,ad623可编程设置增益,其增益最高可达1000倍。ad623通过提供极好的随增益增大而增大的交流共模抑制比(accmrr)而保持最小的误差,线路噪声及谐波将由于共模抑制比在高达200hz时仍保持恒定而受到抑制。虽然ad623在单电源方式进行优化设计,但当它工作于双电源(±2.5~±6v)时,仍能提供优良的性能。低功耗(3v时1.5mw)、宽电源电压范围、满电源幅度输出。其引脚排列如图1所示。

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  ad623工作原理

  图2为ad623的原理图。输入信号加到作为电压缓冲器的pnp晶体管上,并且提供一个共模信号到输入放大器,每个放大器接入一个精确的50kω的反馈电阻,以保证增益可编程。差分输出为:

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  然后差分电压通过输出放大器转变为单端电压。6脚的输出电压以5脚的电位为基准进行测量。基准端(5脚)的阻抗是100kω,在需要电压/电流转换的应用中仅仅需要在5脚与6脚之间连接一只小电阻。+vs和-vs接双极性电源(vs=±2.5v~±6v)或单电源(+vs=3.0v~12v,-vs=0)。靠近电源引脚处加电容去耦。去耦电容最好选用0.1μf的瓷片电容和10μf的钽电解电容。ad623的增益g由rg进行电阻编程,或更准确的说,由1脚和8脚之间的阻抗来决定。rg可以由以下公式计算:

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  ad623基本电路结构

  AD623是在传统的三运放结构基础上改进的一种新型仪表放大器,其基本电路结构如图2所示。AD623与传统三运放结构仪表放大器(如AD620)的不同之处是在两个输入放大器之前分别加一个PNP晶体管作为电压缓冲器,以便向两个输入放大器提供共模信号,并且符合电源限输入运放电路结构的要求,输出放大器用来将差动电压转换成单端电压,它还对前面两个输入放大器输出的共模信号起到抑制作用。

  由于AD623电路结构中的三个运放输出摆幅都能达到任一电源限,而且其共模电压范围可扩展到负电源限以下,所以提高了AD623的输出信号范围。AD623中的三个运放都是电压反馈型运放(VFA),所以当增益提高时,AD623带宽减小。

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  AD623的增益G是用一个精密电阻(011%~1%精度)RG设置的,而不管脚1和8之间的阻抗如何。如果G=1,RG不必连接。电阻选择计算公式为

  RG=100k8/(G-1)

  AD623的参考端REF电位用来确定零输出电压,当负载与系统不明确共地时特别有用。它提供一种对输出引入精密补偿的直接方法。还可以利用参考端提供一个虚地电压来放大双极性信号。参考端允许电压变化范围为-VS~+VS。如果AD623相对地输出,则参考端应接地。

  AD623的误差很低。它有两个误差源:输入误差和输出误差。当要折合到输入端时,输出误差除以增益。实际上在增益很高时,输入误差起主要作用;在低增益时,输出误差起主要作用。

  ad623典型电路用法介绍

  AD623是一种在三运放仪表放大器电路基础上经过改进的仪表放大器以保证单电源或双电源工作,甚至能工作在共模电压或者低于负电源电压(或单电源工作时,低于接地电位)。其它特点包括R-R输出电压摆幅,低电源电流,超小型封装,低输入和输出失调电压,μV级DC失调电压漂移,高CMR,以及仅用一只外部电阻器设置增益。

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  下图中桥式电路用+5v电源激励,因此电桥满度输出电压(±10mv)带有2.5v共模电压。ad623可以去除共模电压并且对输入有用信号放大100倍(rg=1.02kω),使输出信号达到±1v。为了防止±1v输出信号被ad623的接地端“吃掉”,必须将参考端电压至少提高到1v。这里将ad7776adc的2v基准电压加到ad623的ref端,使ad623输出电压偏移到2v±1v,正好对应ad7776的输入范围。

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  AD623仪表放大器的驱动能力比较小,它仅是为驱动10k8以上负载阻抗而设计的。如果负载阻抗小于10k8,它的输出端应该加一级精密单电源缓冲器(例如OP113),如图6所示。当驱动负载为6008时,OP113输出摆幅为0~4V。如果用其它性能的缓冲器请见表1。

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