AMP02是高精度8针仪表放大器

特征

低偏移电压：最大100 mV；低漂移：最大2 mV/8C；宽增益范围1至10000；高共模抑制：115db min；高带宽（G=1000）：200 kHz典型值；增益方程精度：最大0.5%；单电阻增益设置；输入过压保护；低成本以模具形式提供。

应用

差分放大器；应变计放大器；热电偶放大器；电阻式温度检测器放大器；可编程增益仪表放大器；医疗器械；数据采集系统。

一般说明

AMP02是第一个精密仪器放大器提供8针包装。AMP02的增益由单个外部电阻，范围从1到10000。不单位增益需要增益设置电阻器。AMP02包括输入保护网络，允许输入在不损坏设备的情况下，超过任一供电轨60V。激光微调将输入偏置电压降低到100μV以下。输出偏置电压低于4mV，增益精度更好超过0.5%获得1000点。PMI专有薄膜电阻器过程将增益温度系数保持在50ppm/℃以下。由于AMP02的设计，它的带宽仍然很高在广泛的增益范围内。转换速率超过4 V/微秒，使得AMP02是快速数据采集系统的理想选择。

提供了一个参考管脚，以允许参考输出到外部直流电平。根据需要，此销可用于偏移校正或水平移动。在8针封装中，sense是内部连接到输出。

对于精度最高的仪器放大器，参考AMP01数据表。对于最高输入阻抗和速度，参考AMP5数据表。

应用程序信息

输入和输出偏移电压

仪表放大器具有与输入和输出级相关联的独立偏置电压。输入偏置分量直接乘以放大器增益，而输出偏置与增益无关。因此，在低增益时，输出偏置误差占主导地位，而在高增益时，输入偏置误差占主导地位。总偏移电压VOS（指输出（RTO））计算如下：

其中VIOS和VOOS是输入和输出偏移电压规范，G是放大器增益。

总的偏移电压漂移TCVOS，称为输出，是输入和输出漂移规范的组合。输入偏置电压漂移乘以放大器增益G，并与输出偏置漂移相加：

其中TCVIOS是输入偏移电压漂移，TCVOOS是输出偏移电压漂移。通常情况下，放大器漂移被指回到输入端（RTI），然后等效于输入信号的变化：

例如，设置为g＝1000的AMP02EP的最大输入参考漂移变为：

输入偏置和偏置电流

输入晶体管偏置电流是额外的误差源，可以降低输入信号。流过信号源电阻的偏置电流显示为附加偏置电压。IA的两个输入端上的源电阻相等，将由于偏置电流随信号电压和温度的变化而引起的偏移变化减至最小。但是，两个偏置电流（输入偏置电流）之间的差异会产生误差。误差的大小是偏移电流乘以源电阻。

差分输入和模拟接地之间必须始终提供电流路径，以确保放大器正常工作。浮式输入（如热电偶）应靠近信号源接地，以实现最佳共模抑制。

获得

AMP02只需要一个外部电阻来设置电压增益。电压增益G为：

和

电压增益可以从1到10000。单位增益应用不需要增益设置电阻器。最好使用金属薄膜或线绕电阻器。

AMP02的总增益精度由外部增益设置电阻器RG的公差以及AMP02的增益方程精度确定。总增益漂移结合了外部增益设置电阻漂移与内部电阻漂移的不匹配（20 ppm/℃典型值）。独立于外部增益设置电阻器的AMP02的最大增益漂移为50 ppm /°C。

所有仪表放大器都需要注意布局，以便将热电偶效应降至最低。铜和不同金属之间形成的热电偶很容易破坏

典型的AMP02的TCVOS性能

0.5 微伏/摄氏度电阻本身在平行于热梯度安装时可产生热电动势。

AMP02采用三运放仪表放大器配置，输入级由两个跨阻放大器和一个单位增益差分放大器组成。输入级和输出缓冲区经过激光修整以提高增益精度。如图26所示，AMP02在所有增益下保持宽带。对于大于10的电压增益，带宽超过200khz。在单位增益下，AMP02的带宽超过1 MHz。

共模抑制

理想情况下，仪表放大器仅对两个输入信号之间的差异作出响应，并抑制共模电压和噪声。在实践中，当两个输入经历相同的共模电压变化时，输出电压有一个小的变化；这些电压的比率被称为共模增益。共模抑制（CMR）是差模增益与共模增益之比的对数，单位为分贝。采用激光微调实现AMP02的高CMR。

图27显示了AMP02的三倍运算放大器配置。对于这种类型的所有仪表放大器，不超过输入放大器的动态范围是至关重要的。放大的差分输入信号和输入共模电压不得迫使放大器的输出电压超过±12 V（V s=±15 V），否则将导致非线性操作。

输入级放大器在V和V2下的输出电压等于：

其中：VD=差分输入电压=（+IN）–（–IN）；VCM=共模输入电压；G=仪表放大器增益；如果V1和V2的最大值等于12 V，那么共模输入电压范围为：

接地

大多数仪表和数据采集系统是模拟和数字信号的独立接地。模拟接地也可以分为两个或多个接地，这些接地将在一个点上连接在一起，通常是模拟电源接地。此外，数字和模拟接地可以连接，通常在A到D转换器上的模拟接地引脚处。遵循这一基本实践对良好的电路性能至关重要。

混合场引起数字电路和模拟信号之间的相互作用。由于接地回路具有有限的电阻和电感，系统接地和数据采集部件之间可以产生数百毫伏的电压。

使用单独的接地回路将敏感模拟回路到系统接地点的电流最小化。因此，来自逻辑门的噪声接地电流确实与模拟信号。

不可避免地，两个或两个以上的电路将以差分电位与其接地连接在一起。在这些情况下，仪表放大器的差分输入，其高CMR，可以准确地将模拟信息从一个电路传输到另一个电路。

传感和参考端子

检测终端完成仪表放大器输出级的反馈路径，并在内部直接连接到输出。对于SOL设备，将检测终端连接到输出。输出信号是相对于通常连接到模拟接地的参考端子来指定的。该基准还可用于偏移校正电平偏移。参考源电阻将降低共模抑制比为25 kΩ/RREF。如果参考源电阻为1Ω，则CMR将降低88 dB（25 kΩ/1Ω=88 dB）。

过电压保护

仪器放大器总是位于仪器系统的前端，在那里很有可能暴露于过载。当信号源连接时，电压瞬变、传感器故障或放大器电源移除可能会破坏或降低未受保护设备的性能。一种常用的技术是在每个输入端串联限制电阻，但这会增加噪声。AMP02包括内部保护电路，在断电的情况下，将60 V差动过载（见图28）的输入电流限制为±4毫安，在通电的情况下限制为±2.5毫安。

过电压条件下的电流

电源注意事项

在实际电路中，要达到精密放大器的额定性能，就需要仔细注意外界的影响。例如，电源噪声和标称电压的变化直接影响输入偏置电压。80分贝的PSR意味着电源上100毫伏的变化（并非罕见的值）将产生10微伏的输入偏移变化。因此，在选择具有低输出噪声水平、良好的线路和负载调节以及良好的温度稳定性的功率单元时应小心。此外，每个电源都应该被正确地旁路。

外形尺寸

尺寸单位为英寸和（mm）。

高精度抑制设置偏移电压输出输入

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