测量仪表
仪表的概念很广,有包括在新冠疫情期间炙手可热的人体测温仪,血氧饱和度检测仪等;也有实际人们生活生产中应用的电表,燃气表等;当然更多的是给技术工程师使用的测量型电子仪表。而随着物联网的发展,仪表也会与时俱进的增添不少无线联网的功能来博取卖点,但锦上添花的功能毕竟只是锦上添花,仪表的核心还是在于测试测量,这就要求仪表中采集放大这部分电路有非常高的精确性和稳定性,如何选取合适的仪表放大器则成为仪表研发设计的关键因素之一。
如果你知道 Bom2Buy,那这事可以变得更为简单一些,你可以去翻看下 Bom2Buy 上实时更新的热度榜前 10 的放大器器件,看看全球的工程师或者采购都在搜索什么放大器器件。
从本期热度榜图表提供的放大器数据来看,你会发现一个非常有趣的事,ADI 霸榜了,主宰了 TOP10 的放大器,到底是什么原因让大家都在搜 ADI 的这些器件?难不成 ADI 打钱了?亦或是跟 ADI 在仪器仪表和测量方案领域提供较全的整套解决方案脱不了关系?
注:热度榜上的器件排行是根据用户的搜索习惯直接赋予的数据排行,因此会出现由于用户搜索器件(规格型号的完整性)习惯的不同而导致同个特性的器件重复上榜,其中不免有些器件只是因为包装形式不同,而实质器件本身的特性是一样的。排除以上的因素,我们可以看到排行榜上主要的放大器是 ADI 的 3 个型号:AD620ARZ,AD623ARZ 以及 AD8226ARMZ。
AD620ARZ
AD620 是一款低成本,高精度仪表放大器,仅需一个外部电阻来设置增益,增益范围为 1 至 10000。此外,AD620 采用 8 引脚 SOIC 和 DIP 封装,尺寸比分立设计更小,功耗更低(最大工作电流仅为 1.3 mA),非常适合电池供电及便携式(或远程)应用。
AD620 的高精度具有最大 40 ppm 的最大非线性度,50μV(最大值)的低失调电压和 0.6μV/°C(最大值)的失调漂移,非常适合用于精密数据采集系统,例如电子秤和传感器接口。
此外,AD620 的低噪声,低输入偏置电流和低功耗特性使其非常适合医疗应用,例如 ECG 和无创血压监测仪。
通过在输入级中使用 Superϐeta 处理,可以实现最大 1.0 nA 的低输入偏置电流。 AD620 的前置输入放大器在 1 kHz 时具有 9 nV /√Hz 的低输入电压噪声,在 0.1 Hz 至 10 Hz 的频带中具有 0.28μVp-p 的噪声,并且具有 0.1 pA /√Hz 的输入电流噪声,因此作为前置放大器使用效果非常好。此外,AD620 还非常适合多路复用应用,其 0.01%建立时间为 15μs,而且成本很低,足以实现每通道一个仪表放大器的设计。
AD620 应用
电子秤
ECG 和医疗仪器
传感器接口
数据采集系统
工业过程控制
电池供电的便携式设备
AD623ARZ
AD623 是一款集成式单电源或双电源仪表放大器,使用 3 V 至 12 V 的电源电压可实现轨至轨输出摆幅。AD623 通过允许单增益设置电阻器编程,同时提供出色的用户灵活性, 8 引脚行业标准引脚配置。
如果不使用外部电阻,则将 AD623 配置为单位增益(G = 1),而对于使用外部电阻,则可以将 AD623 编程为最高增益 1000。 模抑制比(CMRR)与增益增加一致; 由于高达 200 Hz 的恒定 CMRR,可抑制线路噪声谐波。 AD623 具有很宽的输入共模范围,并能以低于地面 150 mV 的共模电压放大信号。 AD623 通过双极性和单极性电源保持出色的性能。
AD623 应用
低功率医疗仪器
传感器接口
热电偶放大器
工业过程控制
差动放大器
低功率数据采集
AD8226ARMZ
AD8226 是一款低成本、宽电源电压范围仪表放大器,仅需要一个外部电阻来设置增益,增益范围为 1 至 1000。它被设计为可工作于各种信号电压的情况下。宽输入范围和轨到轨输出使信号可充分利用供电轨。由于输入范围能够降到负电源电压以下,因此无需双电源便可放大接近地电压的小信号。该器件采用±1.35 V 至±18 V 的双电源供电或 2.2 V 至 36 V 单电源供电。
AD8226 输入设计用于与实际传感器相连。除具有宽工作电压范围外,它还能处理超出供电轨的电压。例如,采用±5 V 电源供电时,输入端的电压即使达到±35 V 也保证不会损坏该器件。最小及最大输入偏置电流特性有利于开路故障检测。
AD8226 非常适合多通道、空间受限的工业应用。与其它低成本、低功耗仪表放大器不同,该器件的最小增益为 1,并且可以轻松处理±10 V 信号。MSOP 封装和 125°C 额定温度使它在高度紧凑、密不透风的设计中大有可为。AD8226 提供 8 引脚 MSOP 和 SOIC 两种封装,额定工作温度范围为−40°C 至+125°C。
AD8226 应用
工业过程控制
桥式放大器
医疗仪器
便携式数据采集
多通道系统
简而言之,AD620、AD623 以及 AD8226 都是单仪表放大器,引脚的排列也完全一样。主要的区别是:AD620 必须使用正负电源,AD623 以及 AD8226 既可采用正负电源,也可采用单电源。但是从售价也能看出 AD620 并不简单,它的增益范围是 1 至 10000,是另外两个的 10 倍,是一款适合高精度仪表的放大器硬件方案;而 AD623 以及 AD8226 更适合低成本的低功耗仪表放大器方案,在实际设计中,有时候 AD623,AD623 以及 AD8226 可以相互作为代替料使用,灵活的应用可以降低供应链的风险。当然啦,不光是 ADI 的产品,像 Intersil、美信、Microchip、德州仪器等厂商也有非常不错的放大器产品以及配套的解决方案,建议工程师可以多家考虑对比,毕竟有备无患。
责任编辑:pj
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