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放大/轉換  

可提供差分訊號輸出的儀表放大器晶片

上網時間: 2006年05月10日  打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:儀表放大器  共模噪音  A/D轉換器  in-amps  common-mode noise 

儀表放大器(in-amp)是一種專用的精密增益運算放大器,擔負著極具挑戰性的任務:處理並擷取像腦電波(EEG)或應變計等伴隨著大量共模噪音出現的低電平輸入訊號。現在,越來越多的應用要求這種放大器必須為訊號鏈的下一步驟應用(典型的是A/D轉換器)提供差分驅動輸出。

差分訊號之所以受到青睞的原因是它們增強了對來自板級和IC內共模噪音的抵抗能力,這些噪音是由於附近的數位訊號受到工作電壓降低而產生的。與單端輸出相較,差分訊號還將動態範圍和訊息噪音比這兩項關鍵指標提高了6dB。

Pavlik:ADI在AD8222中發現了更好的機會。

ADI的儀表放大器專家們不斷受到來自設計師的“反推動”,ADI公司產品經理Scott Pavlik表示,這些工程師必須配置兩個儀表放大器來提供差分輸出,或是在一個儀表放大器後接一個傳統的精密運算放大器中實現單端到差分的轉換。但是,任何一種方法最終的性能和共模抑制比(CMRR)都無法由供應商來指定,而是由設計、佈局以及其它因素所決定。既然這樣,為什麼不能生產一款專為差分輸出而設計的儀表放大器呢?

ADI原本考慮開發一款單通道差分輸出儀表放大器,Pavlik還說,但是卻在AD8222中發現了更好的機會。AD8222是一款具有2個獨立通道的雙輸入儀表放大器,它把兩個通道整合在一個封裝?,因此並不會比單通道元件的體積更大。用戶可以將其配置為一款具備規格保證的單通道輸入、差分輸出儀表放大器。AD8222承諾在10kHz訊號下CMRR不低於80dB(增益為1)。Pavlik表示,這樣的指標與其它競爭方案相較高出了40dB,但是封裝體積卻小了60%。

AD8222是將兩個成熟的單通道AD8221元件做在單一晶片上,雙元件增加了通道密度。這使得它在對於封裝尺寸需求極為重要的手持式系統,以及具備多通道數的產業應用等領域深具吸引力。

儀表放大器的使用範圍並非僅限於低電平訊號。許多傳統但是仍然非常關鍵的應用(例如產業設計)仍會使用兩個範圍較寬的電壓軌,例如±15V直流電源,Pavlik補充道。所以儀表放大器必須能運作於這樣的電壓軌上,並為A/D轉換器提供寬輸出擺幅,否則就會喪失有效的解析度。有鑑於此,AD8222的操作電壓設計範圍應該從±2.3V到±18V。

AD8222採用了4x4mm的無鉛晶片級封裝,現已可提供樣片。

作者:施維柏




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