基于多功能雙路差動放大器AD8270的ADC驅(qū)動器
簡介
配有運算放大器和外部增益設(shè)置電阻的分立式差動放大器精度一般，并且溫度漂移明顯。采用1%、100ppm/°C標準電阻，最高 2%的初始增益誤差最多會改變200 ppm/°C，并且通常用于精密增益設(shè)置的單片電阻網(wǎng)絡(luò)過于龐大且成本較高。此外，大多數(shù)分立式運算放大器電路的共模抑制都比較差，并且輸入電壓范圍小于電源電壓。雖然單片差分放大器的共模抑制比較好，但由于片內(nèi)器件與外部增益電阻之間本身不匹配，所以單片差分放大器仍存在增益漂移問題。
多功能雙路差動放大器AD8270 (如圖1所示)克服了這些限制，可以在現(xiàn)有尺寸最小的封裝中實現(xiàn)完整的低成本、高性能解決方案。每個通道包括1個低失真放大器和7個經(jīng)調(diào)整電阻，可配置用于實現(xiàn)具有不同增益的各種高性能放大器。所有精密電阻都是片內(nèi)集成電阻，因此具有出色的電阻匹配和溫度跟蹤特性。AD8270采用5V至36V單電源供電或±2.5V至±18V雙電源供電，每個放大器的最大電源電流僅為2.5mA，可用于驅(qū)動高性能ADC。
本文介紹兩種不使用外部電阻的引腳綁定電路，可實現(xiàn)0.1%增益精度，增益漂移小于10 ppm/°C。
圖1. AD8270功能框圖
差分ADC驅(qū)動器
AD8270可配置用于提供以所需共模電壓為中心的差分輸出， 如圖2所示。放大器A的增益配置為+½，放大器B的增益配 置為-½，因此組合增益為：
G = VOUT/VIN = ½ – (–½) = 1.
輸出共模電壓(OUT+ + OUT–)/2等VOCM.
驅(qū)動ADC時，所選增益應(yīng)使信號擺幅接近ADC的滿量程輸入范圍。放大器反相和同相輸入端的阻抗應(yīng)相等，以消除偏置電流的影響，并使共模抑制達到最大。單位增益跟隨器AD8603將差分放大器的共模輸出電壓設(shè)置為VOCM ，使信號居于ADC輸入范圍的中心。電路采用雙電源供電時，可將此引腳接地，而采用單電源供電時，可接VS/2，或者(如圖所示)，驅(qū)動單電源ADC時，接到ADC的參考引腳，從而允許以比率式工作。如果VOCM 是低阻抗源，則可去除AD8603。
圖2.差分放大器驅(qū)動ADC
增益小于1時工作狀況(差分至單端)
要以低輸入范圍驅(qū)動ADC，可修改AD8270增益模塊，使其增益小于1;示例如圖3所示。
圖3.增益小于1的連接
通過引腳綁定配置放大器A的增益為+½。增益配置為-½的放大器B再次衰減信號，所以此連接的總增益等于-0.25。
結(jié)論
雙路差動放大器AD8270具有低失調(diào)電壓、低失調(diào)漂移、低增 益誤差、低增益漂移特性以及14個集成精密電阻，可以用來實現(xiàn)精確、穩(wěn)定的放大器。它具有較寬的電源電壓范圍，使其能夠適應(yīng)較寬的輸入電壓范圍;并且其節(jié)省空間型封裝可以減小PCB面積，簡化布局，降低成本并且提高性能。
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