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作者：ADI系統(tǒng)應(yīng)用工程師Marie-Eve Carre 問題： 如何支持存在大差分偏移電壓的應(yīng)用而不需要增加增益級(jí)？ 答案： 這可以通過在一級(jí)中利用微功耗軌到軌間接電流模式儀表放大器設(shè)計(jì)一個(gè)交流耦合和增益解決方案來實(shí)現(xiàn)。本文將概述這種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，并提供分步設(shè)計(jì)指南。 簡(jiǎn)介 在電磁流量計(jì)和生物電測(cè)量等應(yīng)用中，小差分信號(hào)與大得多的差分偏移串聯(lián)。這些偏移通常會(huì)限制電路在前端設(shè)計(jì)中可以獲得的增益，進(jìn)而影響整體動(dòng)態(tài)范圍。當(dāng)使用較低電源電壓時(shí)，例如在電池供電的信號(hào)鏈中，增益限制更具挑戰(zhàn)性。解決這個(gè)大差分偏移問題的一種方案是使用交流耦合測(cè)量信號(hào)鏈。典型的交流耦合信號(hào)鏈包括一個(gè)低增益儀表放大器，其后是一個(gè)高通濾波器和額外的增益級(jí)（請(qǐng)參閱“放大具有大直流偏移的交流信號(hào)以支持低功耗設(shè)計(jì)”）。在大多數(shù)應(yīng)用中，最好在第一級(jí)獲得盡可能多的增益，因?yàn)檫@有助于改善信號(hào)鏈中其他增益級(jí)的折合到輸入端(RTI)噪聲。本文將介紹間接電流模式儀表放大器架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)施，從而在一級(jí)中實(shí)現(xiàn)高增益和交流耦合。該設(shè)計(jì)采用微功耗、零漂移儀表放大器AD8237，其具有寬共模和差分輸入范圍。間接電流模式架構(gòu)的其他例子有AD8420。這種間接電流反饋的主要好處包括： ► 低功耗架構(gòu) ► 沒有像其他典型架構(gòu)（例如由兩個(gè)或三個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的儀表放大器）那樣的鉆石圖限制 ► 利用外部電阻匹配可以實(shí)現(xiàn)良好的增益漂移性能 ► 不依賴電阻匹配便可實(shí)現(xiàn)高CMRR ► 高阻抗基準(zhǔn)引腳 圖1所示電路提供了整體原理圖，其中選擇了間接電流模式儀表放大器AD8237。但是，為了在一級(jí)中實(shí)現(xiàn)高增益和交流耦合，必須在AD8237的反饋環(huán)路中實(shí)現(xiàn)一個(gè)積分器電路。與由兩個(gè)或三個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的儀表放大器解決方案（其在應(yīng)用增益后消除偏移）相比，該解決方案可提供更大的增益。對(duì)于所提出的架構(gòu)，偏移校正發(fā)生在增益階段之前，因此儀表放大器可以具有較大增益。這兩種架構(gòu)將在附錄中介紹。ADA4505運(yùn)算放大器在反饋環(huán)路中用作積分器電路。AD8237的輸出由積分器輸入檢測(cè)，并驅(qū)動(dòng)AD8237的基準(zhǔn)引腳，迫使AD8237的輸出為VMID，后者是在ADA4505的正輸入端設(shè)置。即使積分器電路提供低通濾波器功能，在這種情況下，由于其用在反饋環(huán)路中，整體電路也會(huì)具有高通濾波器轉(zhuǎn)換函數(shù)。由于這種行為，它不僅最終會(huì)在應(yīng)用增益之前阻隔任何直流偏移，從而提供比其他解決方案更大的增益，而且它對(duì)低電源電壓和大偏移更有幫助，因?yàn)槭Ｏ碌墓ぷ髟Ａ亢苡邢蕖７e分器電路還通過基準(zhǔn)引腳迫使AD8237的輸出為選定的電壓。實(shí)際上，積分器迫使基準(zhǔn)引腳相對(duì)于AD8237的FB引腳的電壓等于輸入的差分電壓，但方向相反。 下載全文： 
【ADI技術(shù)文章】如何利用間接電流模式儀表放大器放大具有大直流偏移的交流信號(hào)？.pdf
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