AD620的工作原理 含AD620引脚图及功能 电气特性及应用电路

很多朋友对AD620的工作原理，含AD620引脚图及功能，电气特性及应用电路不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

一、 Ad620简介：ad 620是一款低成本、高精度的仪表放大器，只需要一个外部电阻来设置增益，增益范围为1到10000。此外，AD620采用8引脚SOIC和DIP封装，比分立电路设计更小，功耗更低(最大工作电流仅为1.3mA)，非常适合电池供电和便携式(或远程)应用。

AD620具有高精度(最大非线性度为40ppm)、低失调电压(最大50HV)和低失调漂移(最大0.6HV/)。c)特性，是电子秤、传感器接口等精密数据采集系统的理想选择。此外，AD620还具有低噪声、低输入偏置电流和低功耗特性，非常适合ECG和无创血压监护仪等医疗应用。

由于其输入级采用super [3 eta处理，因此可以实现高达1.0nA的低输入偏置电流。AD620在1kHz时具有9nVA/Hz的低输入电压噪声，在0.1Hz至10Hz的带宽内具有0.28HV的峰峰值噪声，并且输入电流噪声为O.lpAA/Hz,因此它可以很好地用作前置放大器。AD620也非常适合多路复用应用。其0.01%建立时间为15us，成本低到足以实现每个通道一个仪表放大器的设计。二、电气特性及参数2.1特点：1)使用方便。

增益由外部电阻设置(增益范围：1至10，000)，宽电源电压范围(2.3V至18V)，性能高于3。分立仪表放大器采用8引脚DIP和SOIC封装设计，功耗低，最大工作电流为1.3毫安2出色的DC性能(B类)，输入失调电压：50VV(最大值)，输入失调漂移：0.6yV/。c(最大)输入偏置电流：1.0nA(最大)共模抑制比：100dB(最小值，G=10)3)低噪声输入电压噪声：9nV/yHz(1kHz)

0.28yV峰峰值噪声(O.lHz至10Hz)4)出色的交流特性带宽：120kHz(G=100)0.01%建立时间：15 s2.2参数：1)推荐值电源电压：15V电源电流：0.9mA短路电流：18mA转换速率：1.5V/s；工作温度(C级):-40 ~ 85。2)极限电源电压：18.0V；储存温度(C级):-65 ~ 150；内部功耗：650mW共模输入电压：vs；差模输入电压：25V输出短路持续时间：无限制。2.3绝对最大额定值

三、引脚图AD620的引脚图如图四、工作原理AD620是一款单芯片仪表放大器，采用经典的三运放改进设计。通过调整片内电阻的绝对值，用户只需一个电阻即可精确编程增益(G=100时精度可达0.15%)。单芯片结构和激光晶圆调整允许电路元件的严格匹配和跟踪，从而确保此电路本身的高性能特性。

输入晶体管Q1和Q2提供高精度差分对双极性输入(图38)，由于Super6eta处理，输入偏置电流降低了10倍。反馈回路Q1-a1-R1和Q2-A2-R2保持输入器件Q1和Q2的集电极电流恒定，使得输入电压可以施加到外部增益设置电阻器Re。这样就产生了a1/A2的输入到输出的差分增益，其计算公式为G=(R1R2)/Re ^ 1。单位增益减法器A3用于消除任何共模信号，以获得折合到REF引脚的电位。

的单端输出。Re值也可以决定前置放大级的跨导。当Re减小以获得更大的增益时，跨导将逐渐增加输入晶体管的跨导。

这将带来三个主要好处：(a)开环增益得到改善，以提供更大的编程增益，从而减少与增益相关的误差；(b)增益带宽积(由Cl、C2和前置放大器的跨导决定)随着编程增益的增加而增加，从而优化了频率响应；(c)输入电压噪声降至9nVA/Hz，主要由输入器件的集电极电流和基极电阻决定。内部增益电阻Rl和R2的绝对值已调整至24.7kQ，因此可以使用外部电阻对增益进行精确编程。

增益公式为：增益选择AD620的增益通过电阻re进行编程，或者更准确地说，通过引脚1和引脚8之间的任何阻抗进行编程。AD620旨在以0.1%至1%的电阻提供精确增益。表4列出了不同增益所需的Re值。请注意，对于G=l，Re引脚未连接(RG=。)。对于任何增益，RG可通过以下公式计算：

为了将增益误差降至最低，应避免高寄生电阻与Re串联。为了将增益漂移降至最低，Re应具有低温度系数TC(小于10ppm/)。c)获得最佳性能。输入和输出失调电压AD620的低误差可归因于两个来源：输入误差和输出误差。输出误差换算成输入时，需要除以g，实际上高增益时输入误差占主导，低增益时输出误差占主导。给定增益下的总VOs计算如下：

折合到输入端的总误差(RTI)=输入误差(输出误差/G)折合到输出端的总误差(RTO)=(输入误差xG)输出误差基准引脚基准脚训练电位定义零输出电压。此外，当负载不与系统其余部分共享精确的地电位时，基准引脚电位特别有用：这是向输出端提供精确失调电压的直接方法，允许范围在电源电压的2V以内。为了获得最佳共模抑制(CMR)，寄生电阻应保持最小。

输入保护AD620的输入端配有一个400Q系列薄膜电阻，可以安全可靠地承受高达15V或60mA的输入过载数小时。这一特性适用于所有增益、上电和关断过程，尤其是当信号源和放大器由不同电源供电时。更长时间内，电流不应超过6mA(IINVIN/400)。对于电源以外的输入过载，箝位电源输入(使用FD333等低泄漏二极管)可以降低所需的电阻值，从而获得更低的噪声。

射频(RF)干扰所有仪表放大器都对小的带外信号进行整流。这种干扰可能表现为小的DC电压偏移。高频信号可以通过仪表放大器输入端的低通R-C网络进行滤波。图43说明了这种配置。滤波器根据以下关系限制输入信号：

其中CD10CC。CD影响差分信号。Ce影响共模信号。RxCe的任何不匹配都会降低AD620的CMRR(共模抑制比)性能。为了避免CMRR带宽性能意外下降，有必要确保CC至少比CD小一个数量级。CD:CC值越大，ce不匹配的影响越小。

共模抑制共模抑制(CMR)衡量仪表放大器的两个输入同等变化时输出电压的变化。AD620等仪表放大器可以提供高CMR。这些规格通常针对全范围的输入电压变化和特定的不平衡信号源。为了获得最佳CMR，基准引脚应连接到低阻抗点，两个输入端之间的电容和电阻差异应保持最小。

许多应用使用屏蔽电缆来尽可能降低噪声；为了在频率变化时获得最佳CMR性能，应适当驱动屏蔽体。如图44和图45所示，有源数据保护配置可以提高交流共模抑制性能，并且可以通过“自举”输入电缆屏蔽的电容来最大限度地降低输入之间的电容不匹配。

接地由于AD620的输出电压相对于基准引脚上的电位，因此将REF引脚连接到相应的“局部接地”可以解决许多接地问题。

为了在高噪声数字环境中隔离低电平模拟信号，许多数据采集器件都配有单独的模拟接地引脚和数字接地引脚(图46)。使用接地线会很方便，但是通过电路接地线和PC线的电流可能会造成几百毫伏的误差。因此，应提供单独的接地环路，以最大限度地减少从敏感点流向系统接地的电流。这些接地环路必须在某个点连接在一起，通常最好是在ADC封装上，如图46所示。

输入偏置电流环路输入偏置电流是偏置放大器输入晶体管所需的电流。这些电流必须有直接返回路径。因此，当使用放大变压器或交流耦合源等“浮动”输入源时，从每个输入端到地必须有一条DC路径，如图47、、图48和图49所示。

五、应用电路1、自制和外购：典型桥式电路应用误差预算AD620提供比“自制”三运放设计更好的性能，同时尺寸更小，元件更少，工作电流低10倍。在图39所示的典型应用中，在-40时，增益要求为100。c到85。在工业温度范围内放大20mV满量程电桥电路的输出。表3列出了如何计算各种误差源对电路精度的影响。

无论用于何种系统，AD620都能以更低的功耗和成本提供更高的精度。在简单系统中，绝对精度和漂移误差显然是最重要的误差源。在采用智能处理器的复杂系统中，自动增益/自稳零周期将消除所有绝对精度和漂移误差，只留下增益、非线性和噪声的分辨率误差，因此可以获得完整的14位精度。图39自制和外购

请注意，对于自制电路，输入电压失调和噪声的OP07规格已乘以2。这是因为三运放分立仪表放大器的输入端有两个运放，这两个运放都会影响总输入误差。2、压力测量AD620可用于电子秤等许多桥式电路应用，尤其适合采用低压电源的大电阻压力传感器。在这些应用中，小尺寸和低功耗变得更加重要。5v单电源供电的压力监视器电路。

图中是一个3kll的压力传感器电桥，5V电源供电，功耗只有1.7mA，加上AD620和缓冲分压器后，信号可以调理，总电源电流只有3.8mA，小尺寸和低成本的优势使得AD620对于电压输出压力传感器非常有吸引力。由于其低噪声和低漂移，它也适用于诊断性无创血压测量和其他应用。3、医用心电图

AD620具有低电流噪声特性，因此可用于信号源电阻往往高达1MQ或更高的心电监护仪(图41)。AD620具有低功耗和低电源电压特性，采用节省空间的8引脚小型DIP和SOIC封装，是电池供电数据记录仪的绝佳选择。此外，低偏置电流和低电流噪声与低电压噪声相结合，可以提高动态范围并确保更好的性能。如果适当地选择电容器C1的值，则正确的驱动环路可以保持稳定。

必须在该电路中增加适当的安全措施，如绝缘，以避免对患者造成伤害。

4、精密v-i转换器AD620可以与一个运算放大器和两个电阻一起构成精密电流源(图42)。运算放大器为基准引脚提供缓冲，以确保良好的共模抑制(CMR)性能。AD620的输出电压v出现在电阻Rl中，电阻Rl将其转换为电流。该电流仅在减去运算放大器的输入偏置电流后流向负载。六、包装

以上知识分享希望能够帮助到大家！