内置片内电阻的双路差动放大器实现精密ADC驱动器
简介
配有运算放大器和外部增益设置电阻的分立式差动放大器精度一般，并且温度漂移明显。采用1%、100ppm/°c标准电阻，最高 2%的初始增益误差最多会改变200 ppm/°c，并且通常用于精密增益设置的单片电阻网络过于庞大且成本较高。此外，大多数分立式运算放大器电路的共模抑制都比较差，并且输入电压范围小于电源电压。虽然单片差分放大器的共模抑制比较好，但由于片内器件与外部增益电阻之间本身不匹配，所以单片差分放大器仍存在增益漂移问题。
多功能双路差动放大器ad8270 （如图1所示）克服了这些限制，可以在现有尺寸最小的封装中实现完整的低成本、高性能解决方案。每个通道包括1个低失真放大器和7个经调整电阻，可配置用于实现具有不同增益的各种高性能放大器。所有精密电阻都是片内集成电阻，因此具有出色的电阻匹配和温度跟踪特性。ad8270采用5v至36v单电源供电或±2.5v至±18v双电源供电，每个放大器的最大电源电流仅为2.5ma，可用于驱动高性能adc。
本文介绍两种不使用外部电阻的引脚绑定电路，可实现0.1%增益精度，增益漂移小于10 ppm/°c。
图1. ad8270功能框图
差分adc驱动器ad8270可配置用于提供以所需共模电压为中心的差分输出， 如图2所示。放大器a的增益配置为+½，放大器b的增益配 置为-½，因此组合增益为：
g = vout/vin = ½ – (–½) = 1.
输出共模电压(out+ + out–)/2等vocm.
驱动adc时，所选增益应使信号摆幅接近adc的满量程输入范围。放大器反相和同相输入端的阻抗应相等，以消除偏置电流的影响，并使共模抑制达到最大。单位增益跟随器ad8603将差分放大器的共模输出电压设置为vocm ，使信号居于adc输入范围的中心。电路采用双电源供电时，可将此引脚接地，而采用单电源供电时，可接vs/2，或者（如图所示），驱动单电源adc时，接到adc的参考引脚，从而允许以比率式工作。如果vocm 是低阻抗源，则可去除ad8603。
图2.差分放大器驱动adc
增益小于1时工作状况（差分至单端）要以低输入范围驱动adc，可修改ad8270增益模块，使其增益小于1；示例如图3所示。
图3.增益小于1的连接
通过引脚绑定配置放大器a的增益为+½。增益配置为-½的放大器b再次衰减信号，所以此连接的总增益等于-0.25。
结论双路差动放大器ad8270具有低失调电压、低失调漂移、低增 益误差、低增益漂移特性以及14个集成精密电阻，可以用来实现精确、稳定的放大器。它具有较宽的电源电压范围，使其能够适应较宽的输入电压范围；并且其节省空间型封装可以减小pcb面积，简化布局，降低成本并且提高性能。
关于作者chau tran 于1984年加入adi公司，目前在位于美国马萨诸塞州威明顿市的仪表放大器产品(iap)部门工作。他于1990年毕业于塔夫斯大学，获得电子工程硕士学位。chau拥有10多项专利，并撰写了十几篇技术文章。
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多功能双路差动放大器ad8270 （如图1所示）克服了这些限制，可以在现有尺寸最小的封装中实现完整的低成本、高性能解决方案。每个通道包括1个低失真放大器和7个经调整电阻，可配置用于实现具有不同增益的各种高性能放大器。所有精密电阻都是片内集成电阻，因此具有出色的电阻匹配和温度跟踪特性。ad8270采用5v至36v单电源供电或±2.5v至±18v双电源供电，每个放大器的最大电源电流仅为2.5ma，可用于驱动高性能adc。
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图1. ad8270功能框图
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g = vout/vin = ½ – (–½) = 1.
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图2.差分放大器驱动adc
增益小于1时工作状况（差分至单端）要以低输入范围驱动adc，可修改ad8270增益模块，使其增益小于1；示例如图3所示。
图3.增益小于1的连接
通过引脚绑定配置放大器a的增益为+½。增益配置为-½的放大器b再次衰减信号，所以此连接的总增益等于-0.25。
结论双路差动放大器ad8270具有低失调电压、低失调漂移、低增 益误差、低增益漂移特性以及14个集成精密电阻，可以用来实现精确、稳定的放大器。它具有较宽的电源电压范围，使其能够适应较宽的输入电压范围；并且其节省空间型封装可以减小pcb面积，简化布局，降低成本并且提高性能。
关于作者chau tran 于1984年加入adi公司，目前在位于美国马萨诸塞州威明顿市的仪表放大器产品(iap)部门工作。他于1990年毕业于塔夫斯大学，获得电子工程硕士学位。chau拥有10多项专利，并撰写了十几篇技术文章。
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