Інженерне читання: програмований ІП з нульовим дрейфом

02.10.2021 |

Увазі розробників електронної апаратури стаття про високоінтегроване рішення від американської компанії Analog Devices, визнаного світового лідера в розробці та виробництві ІМС для обробки цифрових та аналогових сигналів.

Инженерное чтиво

В статті Володимира Макаренко “Програмований інструментальний підсилювач з нульовим дрейфом” наведена інформація щодо нової ІМС підсилювача серії ADA4255. Підсилювач забезпечує високий коефіцієнт ослаблення синфазного сигналу, широкий діапазон перебудови коефіцієнта підсилення, системи захисту від перевантаження та обриву проводів. Низький рівень шуму та малі значення коефіцієнта нелінійних спотворень дозволяють використовувати його для підсилення сигналів різноманітних сенсорів. Вбудований фільтр електромагнітних завад дозволяє використовувати підсилювач в умовах значних електромагнітних завад.

Інструментальний підсилювач (далі ІП) — прецизійний пристрій для посилення диференціальних сигналів, що оптимізований для виконання точних вимірів у складних умовах — при значних рівнях шумів і перепадів температури. Такі пристрої мають надмалі вхідні струми, напругу зсуву та її дрейф, високий коефіцієнт ослаблення синфазних сигналів (КОСС).

Для посилення різниці напруги на виходах датчиків високе значення КОСС операційного підсилювача є обов’язковою умовою. Але застосування зовнішніх резисторів для зміни коефіцієнта підсилення може привести до значного зниження цього параметра. При відхиленні номінальних значень резисторів дільника, що визначає коефіцієнт підсилення (при коефіцієнті підсилення, що дорівнює 1), на 1%, то в найгіршому випадку КОСС дорівнює 34 дБ, а при відхиленні опорів на 0.1 % — КОСС дорівнює 54 дБ.

Проблема використання зовнішнього дільника полягає в тому, що диференціальна напруга містить адитивний шум, а зниження КОСС приводить до збільшення шуму на виході підсилювача. Крім того, вхідний імпеданс ІП знаходиться в діапазоні від декількох МОм до декількох ГОм. Однак через введення негативного зворотного зв’язку по напрузі цей імпеданс зменшується й стає незбалансованим, що погіршує точність роботи підсилювача.

Тому найпростіші схеми регулювання коефіцієнта підсилення з використанням одного операційного підсилювача (ОП) не застосовуються, а більшість інструментальних підсилювачів будується з використанням декількох операційних підсилювачів. Компанія Analog Devices запропонувала своє рішення, про яке йдеться у статті. Стаття була опублікована в спеціалізованому журналі CHIP NEWS Ukraine №7-2021. Якщо Ви досі не є передплатником цього видання, ми пропонуємо Вам pdfверсію цієї статті. Читаємо?

За консультаціями щодо постачання новітніх компонентів і систем звертайтеся до відділу електронних компонентів науково-виробничої фірми VD MAIS - офіційного дистриб'ютора продукції Analog Devices і професійного постачальника інноваційних рішень для високотехнологічних галузей промисловості України.