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ADI放大器技术简化仪器仪表和工业设计

※发布时间:2018-10-12 3:21:28   ※发布作者:habao   ※出自何处: 

  美国模拟器件公司(Analog Devices, Inc.,纽约证券交易所代码: ADI),全球领先的高性能信号处理解决方案供应商和放大器集成电(IC)的市场领先公司,今日在州诺伍德市(Norwood, Mass.)发布了一款零漂移的数字可设定增益仪表放大器,从而延续了它满足仪器仪表和工业设备客户设计需求的悠久历史。AD8231可在扩展的工业温度范围内正常工作,适合于各种传和兵妹妹在机房感器,包括电阻温度检测器、热电偶和汽车压力传感器,在恶劣的中,必须在存在大共模电压的情况下精确地检测出微小的信号变化。AD8231比同类的器件降低了80%的输入噪声,同时提供满电源摆幅(R-R)输入和输出,带宽高达1 MHz--是最接近的同类零漂移仪表放大器的五倍。和其它同类器件不同,AD8231具有非常低的噪声特性,允许工业传感器和控制的设计工程师在全增益范围内直流(DC)精度。

  零漂移仪表放大器在高增益时可能会产生很大的噪声,有各种不同的原因,包括削波噪声的出现。ADI公司精密信号处理产品线总监Steve Sockolov先生说。但是,随着增益不断提高以便达到当今工业设备制造商所要求的水平,失调漂移和噪声的折衷也变得无济于事。ADI公司采用一种独有的自动稳零技术成功地解决了这个难题,显著降低了仪表放大器的噪声,而且无需外部元件,例如开关电容器。

  AD8231采用了一种三运算放大器的仪表体系结构,集成了自动稳零放大器以便在整个工作温度范围和工作年限内仅有50 nV/°C的电压失调,从而增强了可靠性。AD8231还有内置的增益设定电阻器,可以将增益系数温度漂移到10 ppm/°C。在为该器件选择LFCSP(引脚架构芯片级封装)材料时充分考虑了它在宽温度范围内的可靠性和鲁棒性,使得该器件能在-40°C~125°C范围内满足的技术指标。其封装引出了一个中心焊盘,该器件安全地焊接到严重振动中的印制电板(PCB)上。

  AD8231具有软件可设定的增益系数,包括1, 2, 4, 8, 16, 32, 64和128,可以通过一个易用的三引脚接口进行设定。一旦仪表放大器设计到系统中后,可以采用数字逻辑设定增益,数字逻辑允许用户反复调整增益。另外该器件还包括了一个引脚跨接增益设置选项。这款新的器件采用3.3 V~5 V单电源供电,具有R-R输出,从而使得它很容易连接到模数转换器(ADC)。AD8231具有10 GΩ的高输入,不像其它同类器件,它在采用高传感器时,不会有性能的下降。

  AD8231包括了一个附加的片内运算放大器,进一步提高了性能。可以采用该运算放大器产生差分输出以便驱动当今高性能的ADC,或者用于提高和定制增益值。集成的运算放大器还为附加的误差校正、电平转换和滤波提供了一种工具。片内运算放大器采用了与仪表放大器相同的低噪声自动稳零技术,也具有R-R输入和输出。AD8231的功能齐备,无需容易产生噪声的分立元件,例如开关电容器,结合片内运算放大器附加的信号调理功能,比其它的零漂移仪表放大器降低了60%的成本,对PCB面积需求减小50%。

  AD8231采用ADI公司高效率的iCMOS(tm) (工业CMOS)工艺制造而成,达到了32 nV/√Hz的低噪声水平,只有同类零漂移仪表放大器的1/5。AD8231还具有122 dB的共模比(CMR),从而允许该仪表放大器可以在高噪声中检测幅度非常小的信号。

  

关键词:仪器工业设计