精密仪用放大器INA114(20210420075624).docx

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1、精密仪用放大器INA114原理及应用摘要：INAU4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（50nV）,漂移小（》V/°C）,共模抑制比高（G二1000时为50dB）,用激光进行调整，可以在土的电压下工作，使用电池（组）或5V单电源系统，静态电流最大为3mA。INA114釆用8引脚塑料封装或S0L-16表面封装贴件，使用环

2、境温度为-40°C〜+85°Co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，IM114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，减小了尺寸，拓宽了应用范圉。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

3、损坏。INA114具有低失调电压（50V）、低漂移V/C）和高共模抑制比（当G=1000时为115dB）o能在低电源惜况下工作，也可用5V单电源工作。静态工作电流最大3mAo第二章INA114结构原理及特点一、特性1.低失调电压：最大50V2.低漂移：最大V/C3.低输入偏流：最大2nA1.高共模抑制:最小115dB2.输入过压保护：40V3.宽电源范围：一18V4.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

4、构原理图如图1所示：图1结构原理图1.Vl、「（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.V"（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&。4.V。（脚6）：放大器输出端。5.Ref（脚5）：参考电压输入端，通常接地。为确保良好的共模抑制，连接必须是低阻抗的，如果一个5C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）O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

5、较完善的结构形式，如图2所示，其中，Al、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Al、A2性能完全匹配。2・工作原理分析(1)当Uil单独作用,即Ui2二0时:Ui2=0,UN=0(2)当伍2单独作用(Uil=0)时：Uil二0,UM二0U：产-铀K(3)当Uil、Ui2同时作用时:4=/2+瞪二歸虽％-21•1•1当满足电阻匹配条件，即R5二R4,R7二R6,R3=(%一久)选择R2〜R6二R,则增益为:RJE+R^+RJ_2Rj1

6、+—RRR1因此,IM114的增益为：6=1+50^Rg其中，Rg是外接电阻器，50kQ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的增益山一个外部链接电阻RG设定，常用增益和相应的电阻值表示在图1中。Pinnumters.areiorDIPpao;ag«-DESIREDGAIN%

7、100505.151120025132495001002100100090.05赵200025.0124.©500010.001&100005.0014W4O.1

8、1FV-丸30crawninsimpirfiedform: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，可以山增益公式直接推导出来。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

9、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。在大多数应用中,INAU4产生的噪声都很小。对于小于lkQ的差动信号源电阻,INA103产生的噪声更小;信号源电阻大于5kQ时,INA111型FET输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UV（从到10Hz）o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。