Texas Instruments INA823精密仪表放大器具有低功耗，可在较宽的单电源或双电源电压范围内工作，并且通过单个外部电阻器可在1到10000范围内设置任意增益。该器件提供低输入失调电压、低失调电压漂移、低输入偏置电流和低电流噪声，性价比高。附加电路可以为输入提供高达±60V的过压保护。

数据手册：*附件：Texas Instruments INA823精密仪表放大器数据手册.pdf

Texas Instruments INA823经过优化，可提供高共模抑制比。当G = 1时，整个输入共模范围内的共模抑制比超过84dB。INA823具有宽共模电压范围，电压低至负电源以下150mV。该器件是转为2.7V单电源和高达±18V双电源供电的低电压工作而设计的。低功耗和单电源运行使其可用于手持式电池供电系统。

特性

• 高达±60V输入过压保护
• 输入电压扩展至负电源以下150mV
• 低电源电流：180µA（典型值）
• 精密性能
  • 低失调电压：20µV（典型值），100µV（最大值）
  • 低输入偏置电流：8nA（最大值）
  • 共模抑制
    • 84dB，G = 1（最小值）
    • 104dB，G = 10（最小值）
    • 120dB，G ≥ 100（最小值）
  • 电源抑制：100dB，G = 1（最小值）
• 输入电压噪声：21nV/√Hz
• 带宽：1.9MHz (G = 1), 60kHz (G = 100)
• 与1nF容性负载搭配可稳定工作
• 电源电压范围
  • 单电源：2.7V至36V
  • 双电源：±1.35V至±18V
• 指定温度范围：–40°C至+125°C
• 封装：8引脚SOIC和8引脚VSSOP

功能框图

INA823精密仪表放大器技术解析与应用指南

产品概述

INA823是德州仪器(TI)推出的一款高精度、低功耗、宽电源范围的仪表放大器，具有以下核心特性：

• ‌超宽电源范围‌：单电源2.7V至36V或双电源±1.35V至±18V
• ‌精密性能‌：
  • 低偏移电压：20μV(典型值)，100μV(最大值)
  • 低输入偏置电流：8nA(最大值)
  • 高共模抑制比(CMRR)：120dB(G≥100时)
• ‌低功耗设计‌：静态电流仅180μA(典型值)
• ‌输入保护‌：可承受±60V的输入过压

关键参数与性能

电气特性

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入偏移电压	TA=25°C	-	20	100	μV
输入偏置电流	-	-	1.2	8	nA
共模抑制比	G≥100, DC-60Hz	120	149	-	dB
电源抑制比	G=1	100	-	-	dB
带宽	G=1	-	1.9	-	MHz
输入电压噪声	f=1kHz	-	21	-	nV/√Hz

封装信息

• ‌封装类型‌：8引脚SOIC和8引脚VSSOP
• ‌热阻参数‌：
  • SOIC封装θJA：126.7°C/W
  • VSSOP封装θJA：167.5°C/W

功能特性详解

增益设置与配置

INA823的增益通过外部电阻RG设置，计算公式为：
‌ G = 1 + (100kΩ/RG) ‌

常用增益配置示例：

• G=1：RG不连接
• G=10：RG=11kΩ
• G=100：RG=1.02kΩ
• G=1000：RG=100Ω

输入特性

1. ‌宽共模范围‌：
   • 可低至负电源以下150mV
   • 高达正电源以下1V
2. ‌输入保护‌：
   • 内置±60V过压保护
   • 输入电流限制约4mA
3. ‌偏置电流路径‌：
   • 需为输入偏置电流(典型1.2nA)提供返回路径
   • 高阻抗输入源需添加匹配电阻

典型应用设计

1. 电阻桥式压力传感器

‌应用场景‌：输液泵、透析机等医疗设备中的阻塞压力检测

‌设计要点‌：

• 使用精密参考电压(如REF5025)为电桥供电
• 通过电阻分压网络调整共模电压至合适范围
• 计算增益时需考虑传感器灵敏度和ADC满量程

‌计算公式‌：

• 差分电压：VDIFF = S×P×VEXT
• 增益设置：G = VOUT/VDIFF
• 增益电阻：RG = 100kΩ/(G-1)

2. PLC高共模电压输入模块

‌应用场景‌：可编程逻辑控制器模拟输入通道

‌设计要点‌：

• 采用电阻分压网络处理高共模电压(±36V/±43V)
• 保持Rf/Ri = Rf'/Ri'以优化CMRR
• 计算CMRR时考虑电阻容差(0.1%电阻可实现约65dB CMRR)

‌CMRR计算公式‌：
CMRR(dB) = 20×log[(G1+1)/(α×(ΔR/R)×√n)]

PCB布局指南

1. ‌关键布局原则‌：
   • 输入走线对称且阻抗匹配
   • 增益电阻RG尽量靠近器件引脚
   • 避免输入走线与电源/输出走线平行
2. ‌去耦设计‌：
   • 每个电源引脚配置0.1μF陶瓷去耦电容
   • 位置尽量靠近器件
3. ‌接地设计‌：
   • 使用完整地平面
   • 敏感信号区域采用接地屏蔽

性能优化技巧

1. ‌降低噪声‌：
   • 对于高增益应用，在输入端添加适当滤波
   • 使用低噪声电源
2. ‌改善热性能‌：
   • VSSOP封装需特别注意散热
   • 增加铜面积帮助散热
3. ‌提高精度‌：
   • 使用高精度、低温漂增益电阻
   • 保持输入源阻抗平衡