精密仪用放大器INA114

《精密仪用放大器INA114》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、集成电路原理及应用课程设计报告题目精密仪用放大器INA114授课教师学生姓名学号专业教学单位完成时间精密仪用放大器INA114原理及应用摘要：　INA114是一种通用仪用放大器，尺寸小、精度高、价格低廉，可用于电桥、热电偶、数据采集、RTD传感器和医疗仪器等。INA114只需一个外部电阻就可以设置1至10000之间的任意增益值，内部输入保护能够长期耐受±40V，失调电压低（50μV），漂移小（0.25μV/℃），共模抑制比高（G=1000时为50dB），用激光进行调整，可以在±2.25V的电压下

2、工作，使用电池（组）或5V单电源系统，静态电流最大为3mA。INA114采用8引脚塑料封装或SOL-16表面封装贴件，使用环境温度为-40℃～+85℃。还有就是INA114的电气参数、建立增益、噪声特性、失调/偏移的修正、偏置电压返回路径、输入共模范围、输入保护。结束语综上所述，INA114精密仪用放大器精度高、增益范围大、性能优良、价格低廉，非常适合于精密仪器的使用。第一章引言INA114是美国BURR—BROWN公司推出的精密仪用放大器，具有成本低、精度高通用性强等优点，三运放结构设计，减小

3、了尺寸，拓宽了应用范围。利用一个外部电阻器就可在1—10000范围内进行增益调节，内部输入防护可承受高达±40V的共模电压而不会损坏。INA114具有低失调电压(50mV)、低漂移(0.25mV/°C)和高共模抑制比(当G=1000时为115dB)。能在±2.25V低电源情况下工作，也可用5V单电源工作。静态工作电流最大3mA。第二章INA114结构原理及特点一、特性1．低失调电压:最大50mV2．低漂移:最大0.25mV/°C3．低输入偏流:最大2nA4．高共模抑制:最小115dB5．输入过压

4、保护:±40V6．宽电源范围:±2.25—±18V7．低静态电流:最大3mA二、应用1．电桥放大器2．热电偶放大器3．RTD感测放大器4．医用放大器5．数据采集三、结构原理图INA114结构原理图如图1所示：图1结构原理图1．VIN-(脚2)：信号反向输入端。该端与信号同相输入端（脚3）构成差分输入。2．VIN+(脚3)：信号同向输入端。3．增益调整(脚1、8)：该端接外接增益调整电阻器RG。4．VO(脚6)：放大器输出端。1．Ref(脚5)：参考电压输入端，通常接地。为确保良好的共模抑制，连接

5、必须是低阻抗的，如果一个5的电阻串接在此脚，将引起共模抑制比典型值下降到80dB（G=1）。三、工作原理分析1．三运放仪用放大器电路结构仪用放大器的三运放结构，是在差动运放的基础上发展起来的一种比较完善的结构形式，如图2所示，其中，A1、A2为同相放大器，A3为差动放大器，三个运放都具有高输入阻抗、高增益、高共模抑制比、低噪声等特性，且A1、A2性能完全匹配。图2三运放仪用放大器电路结构2．工作原理分析(1)当Ui1单独作用，即Ui2=0时：Ui2=0，UN=0(2)当Ui2单独作用(Ui1=0

6、)时：Ui1=0，UM=0(3)当Ui1、Ui2同时作用时：当满足电阻匹配条件，即R5=R4,R7=R6,R3=R2时，输出电压为：选择R2～R6=R，则增益为：因此，INA114的增益为：其中，RG是外接电阻器，50k是内部两个反馈电阻值的和。第三章INA114基本应用简介一、增益设定INA114的增益由一个外部链接电阻RG设定，常用增益和相应的电阻值表示在图1中。图3INA114基本应用连接图用来设置增益的外部电阻RG的稳定性和温漂也对增益有影响。RG对增益精度和增益漂移的影响,可以由增益公

7、式直接推导出来。高增益需要低阻值,所以接线电阻就很重要。管座引入的接线电阻会使增益误差额外地增加100甚至更多,并且很可能是不稳定的误差。二、失调电压调整INA114用激光来修正微小的失调电压和漂移,在多数应用中不需要外部失调调整，当输出电压失调需要调整时，可按照图4连接。为保证低阻抗连接，通过运放对调整电压进行缓冲。图4输出电压失调调整电路图　在大多数应用中,INA114产生的噪声都很小。对于小于1kΩ的差动信号源电阻,INA103产生的噪声更小;信号源电阻大于5kΩ时,INA111型FET输

8、入仪用放大器产生的噪声更小一些。　　INA114的低频噪声频率峰-峰值约为0.4μV(从0.1Hz到10Hz)。这大约是使用斩波稳零的“低噪声”放大器所产生的噪声的十分之一。三、输入偏流回路INA114的输入阻抗近似为1010W，输入偏置电流小于±1nA。高输入阻抗也表示输入偏置电流随输入电压的变化很小。输入电路必须为INA114正常工作提供一个偏流路径，没有偏流回路，输入就会浮置在某个超过共模范围的电平上，并使INA114饱和。如果差分信号源输入阻抗低，偏流路径可直接接到一个输入端上。当信号源