仪表放大器AD623的性能与应用
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压与模数转换器的输人范围相符。
几盛．Ｆ
图 ４ 放 大低 共模 电压双极性信号
３ 设计考虑
在仪表放大器的电路设计中， 卜 以 一些实Ｎ 问题 ，
需要考虑 ：
＂ ２ 的增益是通过改变编程电阻 Ｒ 来实现的 Ａ６３ Ｄ １ ：
为了使 Ｄ２ Ａ ６３的输出电压增益精确， 应使 用误差小
图３ 单电源教据采集系统
于（ １ Ｉ％的电阻； ．一 ） ０ 同时， 为了保持增益的高稳定 性， 避免高的增益漂移， 应选择低温度系数的电Ｒ １ １ ．由于 Ａ ６３ Ｄ２ 的输出电压为相对于纂准端的电］， ｝为
获得较高的共模抑制 比， Ｅ Ｒ Ｆ引脚应连接 于低阻抗
点
２２ 放大低共模电压信号 ． 由于 Ａ ３的共模输人范围可以扩展到地电平 Ｄ２ ６ ０１ 卜 使得测量较低或没有共模部分的小差分信 ． Ｖ以 ， 号成为可能 图 ４是一个热电偶的应用， 型热电偶 Ｊ 一端接地。在一 ０℃到 ＋ ０℃的温度范围内，型热 ２０ ２０ Ｊ
关钮 词
仪表放尤器； 增益； 共模抑制比
Ｔ ｅ ｆ ｍ ｎｅ Ａ ｌａｏｓ ｎｔ ｍ ｎ Ａ ｌ ｅ Ａ ２ ｄ ｐｃｔｎ ｏ Ｉｓ ｕ ｅｔ ｐｆｒ ６３ ｈ Ｐｒ ｒ ａｃ ａ ｐ ｉ ｉ ｆ ｒ ｅｏ ｎ ｍ ｉ ｉ Ｄ
（ｉＦｍ ｆｇｅ ｉ ＵｉｒｔＭｓｌＩｕ ｔ Ｓ ｒｉ ，． ８０ Ｃｉ ） ． ７３０， ａ Ａ ｏ ｅ ｌｅｎ ｎｅｉ ｉｉ ｎ ｌｅ ｌ ｕ Ｓｍ ． １ ｒ ｉ ｎ ｒｇ ｖｓｙ ｓｅ ａ ． ｎ ｓ ｍ ａ ｈ ｎ
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几好 飞乙 飞 之心碑 飞声 ．、 、今 飞 、、写 之， 心凡么勺ｅ几ｅ佗之勺 ｅ 佗之佗 竺粥 勺」 ｅ佗之勺己沪 忿． 乙飞 宝之、店 １介，色、６ 写 气 泛‘介，产二口与口 气 ‘《刃产‘之佗巧 １八佗 １；， 心
欢迎订阅 ２０ 年《 ０３ 石油仪器》
卫】 （２年第 ５期 减
仪 表 技 术
仪表放大器 Ａ ６３ Ｄ ２ 的性能与应用
张 君， 赵 杰 （ 空军工程大学导弹学院电子技 术实验 中心， 陕西 三原 ７３０ １８０
Ｄ２ 的结构原理和主要特性参数， 给出了旦用实例 ， 并时应用中的问题做 了 说明 摘 要 ：介绍单片仪表放大器 Ａ ６３
列如图 Ｉ 所示。它能在单电源（ Ｖ一＋１Ｖ 下提供 ＋ ３ ２）
图２ Ｄ２ 的简化原理图 输入信号加到作为 ６３ 为Ａ 电压缓冲器的 ＰＰ Ｎ 晶体管上， 并且提供一个共模信号 到输人放大器， 每个放大器接人一个精确的５１ ０。的 ，
反馈 电阴 ， 以保证增 益可编程 。差分输出为 ：
满电源幅度的输出，Ｄ２ Ａ ６３允许使用单个增益设置电 阻进行增益编程， 以得到良好的用户灵活性。在无外 接电阻的条件下，Ｄ２ 被设置为单位增益； Ａ ３ ６ 外接电阻
选择
Ｄ２ 图 ２ Ａ ６３简化 原理 图
Ｖ下 ａ
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ＨＩ ；
佃 喇 栩 勺
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Ｉ ０ ￣１ｋ
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中匆．
然后差分电压通过输出放大器转变为单端电压 ６ 脚
Ｃ心下 Ｕ ， ，
．目，
的输出电压以５ 脚的电位为基准进行测量。基准端（ ５
脚） 的阻抗是 Ｉ ２在需要电压／ Ｏｋ ， Ｏｆ 电流转换的应用中 仅仅需要在 ５ 脚与６ 脚之间连接一只小电阻
７ Ｚ ｌ Ｎ７ ｑ ， ７
Ｚ Ｎ Ｊ ｎ Ｚ Ｏ ｅ ＨＡ Ｇ ， ｕ ＨＡ Ｊ ｉ
１ Ｄ ２ Ａ ６３简介
１２ 〔 ． 作原理
１１ 基本特性 ．
Ａ ６３ Ｄ２ 是一个集成单电源仪表放大器。其引脚排
电偶提供的电（ ｔ范围从 一７８ ｍ ． Ｖ到 １．７ｍ ， ９ ０ ０７７ Ｖ Ａ ６３ Ｄ２ 的增益编程 为 １ （ ｒ ． ２ ＲＦ ０ Ｒ ＝ ０ｋ ） 而 Ｅ ０ １ ２ｆ ，
引脚加 ｝ Ｖ电压， ２ 产生的输出电压范围相对于地电平
．所有的仪表放大器都能将通带外的高频信号整流； 整流后， 这些信 号在输 出中表现为直流失调误差 可以设计一个低通滤波器来防止不必要的噪声到达 差分输人端。在很多应用中， 屏蔽电缆被用来减少 噪声； 在整个频率范围内得到最好的共模抑制 为 了 比， 屏蔽层必须正确地连接 （ 郁红编发）
《 是由中国石油天然气集团公司主管、 石油仪器》 中国石油物资装备（ 集团） 总公司和西安石油勘探仪器总１ 主办， 全面介绍和评论国内外石油仪器、 仪表装备的综合性科技期刊。《 石油仪器》 为中国石油天然气集１｝ ｝优 ４ ； １ ｉ １
、
秀期刊， 陕西省优秀科技期刊一等奖。 《 内容丰宫多彩 栏目新顺多样： 石油仪器》 开辟了理论研究 、 开发设计、 仪器设备、 计算机应用、 测试技术 、 综 述、 使用维修、 技术讲座、 产品信息等灵活多样的栏目， 涉及了勘探、 钻井、 录井、 采油、 炼化等方面的新技术、 ｝ 新＿ 艺、 新方法， 信息量大， 覆盖面广， 可满足不同读者的需求。她已成为石油、 地质、 化工等行业获取科技信息的桥 梁， 了解仪器仪表装备动态和市场的窗口， 是用户选购仪器仪表的向导， 是管理决策者的参谋和广大读者及科技
６ ０１０ ０ ３ ４ １ ０４ ００ ８
征订电 （ ９５ ５ ９ １ ａ：ｖ＠ ｍ ａ． 话： ２） ６９ 转６０ ０ ２ ９ ８ Ｅ ｉｓｑ ｃｍｉ ｃ ｍ ｌｙ ｌｏ ｍ
《 石油仪器》 编辑部
万方数据
人员的良师益友。 《 为双月刊， １ 开本 每期定价：． 元； 石油仪器》 大 ６ ８０ ０ 全年６ 期定价： ． 元 在校学生半价优惠． ４０ ８０
《 国内统一刊号：Ｎ １ ２９Ｔ ， 石油仪器》 Ｃ ６－ ３／Ｅ 国际标准连续出版物号： ｓ １ ４ ９３，一 １ １ Ｎ 一 １ 广 告经营许可ｉ 号： ｓ ０ ０ ４ ｉ ｌ
行电阻编程， 或更准确的说， 飞 由 脚和８ 脚之间的阻抗
ຫໍສະໝຸດ Baidu
辐人失调电 压辅人 失调漂移翰人偏Ｉ电流 最小共模抑制比 温度范围
２０Ｖ ０ｙ ２Ｖ ｙ
２Ａ ９ｄ（ ０ ４５ － ｎ ＢＧ二１）－ ０； ８ ０ ＋５
来决定。Ｒ 可以由以下公式计算： 。 Ｒ 二１ ｋ ／ Ｇ一 ） ， ０ ｒ （ １ ０ｌ
后，Ｄ２ 可编程设置增益， Ａ６ ３ 其增益最高可达 １ （ ０！ ０倍
Ａ ６３ Ｄ ２ 通过提供极好的随增益增大而增大的交流共模 抑制比（Ｃ Ｒ ） Ａ Ｃ Ｒ 而保持最小的误差， Ｍ 线路噪声及谐 波将由于共模抑制比在高达２０ ： ０Ｈ 时仍保持恒定而受 到抑制 生然 Ａ ６３ Ｄ２ 在单电源方式进行优化设计， 但 当它工作于双电源（ ２５ ６ ） 仍能提供优良的 士 ．一士 Ｖ 时， 性能。低功耗（Ｖ时 １５ Ｗ）宽电源电压范围、 ３ ．ｍ ， 满电 源幅 度输 出， Ａ ６３成 为电池供 电应用 的理想 使 Ｄ２
收稿 日期 ：２０ 一 ６ ０２ ０
作者简介：张君（ ６－ ）女， １ ３ ， 硕士， ９ 高级实验师． 主要从事光电检侧与自动化控制技术研究。
万方数据
仪 表 技 术
２ １ Ｌ第 ５ １２ Ｘ 期
从 Ｉ ＩＶ 至 ３ ０ ７ Ａ Ｏ ．７ Ｖ
２ 应用
２１ 单电源数据采集系统 ． 单电源数据采集系统的电路如图 ３所示， 电桥电 路由＋５ Ｖ电ａ供 电 、因此 ， １ ＃ 电桥 的满幅度输 出电压 （ ｍ ） ２５ １ ｖ ．Ｖ的共模电平。Ａ ６３ ０ 有 Ｄ ２ 除去共模部分， 将输人信号放大 １ 倍， ０ ０ 产生 士１ Ｖ的输出信号。为防 止此信号进入Ａ ６ 的地电平，． 引脚 Ｌ Ｄ２ ３ Ｒ 的电压必 须提升到 １ 。此例中，Ｄ ７６ Ｖ Ａ ７７ 模数转换器的 ２ Ｖ基准 电压被用来偏置 Ａ ３ Ｄ２ 的输出电）到２ 士Ｉ 该电 ６ ｆ Ｖ Ｖ ．
Ａ ｓａｔ ｈ ｃ ｔｒ ｍ ｍ ｉｃａ ｃ ｒｔ ｐ ｅｒｏｉｔ ｅ ｍ ｌｅＡ ６３ ｎ ｄ ｄ ａｄ ｕａ ｐｌａ 往， Ｔｅ ｓｕａ ａｄ ｎ ｒ ｔｉｃ ｍｔｓ ｓ ｍｎａ ｐｆｒ ２ ａ ｉ ｏｕｅ， ｐ ｅｃ ｎｐ，ｔ ， ｄ ｂ ｒ ： ｏ ｒ ｔ ｎ ａ ｈ ａｅｓ ａ ｅ ｆ ｕ ｔ ｉ Ｄ ｔｃ ｎ ｉ ｒ ａ ｎ ｒ ｉ ｒ ｔ ｃ ｎ ｒ ｌ ｉ ｉ ， ｉ ｅ ｒ ａ ， ，ｓ ） ，
图 １ Ｄ ２ Ａ ６３引脚排 ３ １
Ａ ６３的主要特点如下。 Ｄ２
供 电电源 增益选择 增益范困 最大增 益误差
０ ３ ５％
带
宽
功
耗
士２５一ｔａ 电阻编程 ． ｖ
８０（ ０ｋＧ＝１ ６０ ｔ ５ ．１ （ Ｇ二１０ ） 小信 号 一 ） ００ ＭＲ
＋ ， Ｖ 和一 接双极性电源（、 ２５ 一＊ Ｖ Ｓ Ｖ Ｖ 二ｆ Ｖ ６ ） ． 或单电源（ Ｖ 二 ． 一 ２ ， Ｖ 二 ） ＋ ， ３０ １ 一 ｓ ００靠近电源引 Ｖ Ｖ 脚处加电容去祸。 去祸电容最好选用。ＩＦ ． 的瓷片电 ＋ ｝ 容和 １ Ｆ ０ 的钮电解电容。Ａ６３ ， １ Ｄ２ 的增益 ‘由凡 进 ；
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图 ４ 放 大低 共模 电压双极性信号
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在仪表放大器的电路设计中， 卜 以 一些实Ｎ 问题 ，
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＂ ２ 的增益是通过改变编程电阻 Ｒ 来实现的 Ａ６３ Ｄ １ ：
为了使 Ｄ２ Ａ ６３的输出电压增益精确， 应使 用误差小
图３ 单电源教据采集系统
于（ １ Ｉ％的电阻； ．一 ） ０ 同时， 为了保持增益的高稳定 性， 避免高的增益漂移， 应选择低温度系数的电Ｒ １ １ ．由于 Ａ ６３ Ｄ２ 的输出电压为相对于纂准端的电］， ｝为
获得较高的共模抑制 比， Ｅ Ｒ Ｆ引脚应连接 于低阻抗
点
２２ 放大低共模电压信号 ． 由于 Ａ ３的共模输人范围可以扩展到地电平 Ｄ２ ６ ０１ 卜 使得测量较低或没有共模部分的小差分信 ． Ｖ以 ， 号成为可能 图 ４是一个热电偶的应用， 型热电偶 Ｊ 一端接地。在一 ０℃到 ＋ ０℃的温度范围内，型热 ２０ ２０ Ｊ
关钮 词
仪表放尤器； 增益； 共模抑制比
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满电源幅度的输出，Ｄ２ Ａ ６３允许使用单个增益设置电 阻进行增益编程， 以得到良好的用户灵活性。在无外 接电阻的条件下，Ｄ２ 被设置为单位增益； Ａ ３ ６ 外接电阻
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Ｄ２ 图 ２ Ａ ６３简化 原理 图
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的输出电压以５ 脚的电位为基准进行测量。基准端（ ５
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１２ 〔 ． 作原理
１１ 基本特性 ．
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电偶提供的电（ ｔ范围从 一７８ ｍ ． Ｖ到 １．７ｍ ， ９ ０ ０７７ Ｖ Ａ ６３ Ｄ２ 的增益编程 为 １ （ ｒ ． ２ ＲＦ ０ Ｒ ＝ ０ｋ ） 而 Ｅ ０ １ ２ｆ ，
引脚加 ｝ Ｖ电压， ２ 产生的输出电压范围相对于地电平
．所有的仪表放大器都能将通带外的高频信号整流； 整流后， 这些信 号在输 出中表现为直流失调误差 可以设计一个低通滤波器来防止不必要的噪声到达 差分输人端。在很多应用中， 屏蔽电缆被用来减少 噪声； 在整个频率范围内得到最好的共模抑制 为 了 比， 屏蔽层必须正确地连接 （ 郁红编发）
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作者简介：张君（ ６－ ）女， １ ３ ， 硕士， ９ 高级实验师． 主要从事光电检侧与自动化控制技术研究。
万方数据
仪 表 技 术
２ １ Ｌ第 ５ １２ Ｘ 期
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２ 应用
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图 １ Ｄ ２ Ａ ６３引脚排 ３ １
Ａ ６３的主要特点如下。 Ｄ２
供 电电源 增益选择 增益范困 最大增 益误差
０ ３ ５％
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士２５一ｔａ 电阻编程 ． ｖ
８０（ ０ｋＧ＝１ ６０ ｔ ５ ．１ （ Ｇ二１０ ） 小信 号 一 ） ００ ＭＲ
＋ ， Ｖ 和一 接双极性电源（、 ２５ 一＊ Ｖ Ｓ Ｖ Ｖ 二ｆ Ｖ ６ ） ． 或单电源（ Ｖ 二 ． 一 ２ ， Ｖ 二 ） ＋ ， ３０ １ 一 ｓ ００靠近电源引 Ｖ Ｖ 脚处加电容去祸。 去祸电容最好选用。ＩＦ ． 的瓷片电 ＋ ｝ 容和 １ Ｆ ０ 的钮电解电容。Ａ６３ ， １ Ｄ２ 的增益 ‘由凡 进 ；
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