Журнал РАДИОЛОЦМАН, февраль 2017
Kenneth Gustafsson
EDN
Для установки коэффициента усиления некоторых измерительных усилителей используются внешние резисторы. К сожалению, несогласованность температурных коэффициентов сопротивлений внешних и внутренних резисторов приводит к большому дрейфу усиления. Однако, если на кристалле доступны другие резисторы, вы можете использовать их для компенсации температурного дрейфа усиления.
Например, дрейф микросхемы AD8295, выпускаемой Analog Devices, составляет целых –50 ppm/°C, даже если для установки коэффициента усиления вы используете резисторы с нулевым дрейфом сопротивления. В этой статье описан способ компенсации этого дрейфа с помощью внешнего резистора с нулевым температурным дрейфом в комбинации с внутренним резистором.
 |
||
| Рисунок 1. | В такой конфигурации составляющие дрейфа первого порядка взаимно уничтожаются, и усиление распределяются поровну между измерительным усилителем и A1. |
|
Согласно технической документации [1], коэффициент усиления G микросхемы AD8295 равен
Основываясь на этом выражении, вы можете условно считать, что усиление схемы задается двумя внутренними резисторами 24.7 кОм и внешним резистором RG. На кристалле микросхемы имеются еще два резистора сопротивлением по 20 кОм. Поскольку величина этих резисторов одинакова, скорее всего, они имеют хороший температурный коэффициент согласования сопротивлений, и их можно использовать в схеме компенсации. Если дрейф резистора обратной связи RA и резистора RG, задающего коэффициент усиления, равен нулю (Рисунок 1), тогда
где Δ – температурный дрейф внутренних согласованных резисторов.
 |
||
| Рисунок 2. | Для коэффициентов усиления свыше 100 сопротивление RA становится больше 90 кОм, и в этом случае вы можете использовать A1 в инвертирующей конфигурации с усилением –1. |
|
Если
то составляющие дрейфа первого порядка взаимно уничтожаются, и усиление распределяется поровну между измерительным усилителем и A1. Решение относительно RG и RA дает
Для коэффициентов усиления свыше 100 сопротивление резистора RA становится больше 90 кОм, что создает определенные проблемы. В таком случае можно использовать A1 в инвертирующей конфигурации с коэффициентом усиления –1 (Рисунок 2). Если сопротивление резистора RA равно 10 кОм, то
Величина RG здесь берется из формулы, приведенной в справочных данных на микросхему [1]. Если усиление равно 50, внутреннее согласование сопротивлений и отрицательный дрейф компенсируют «49» частей этого усиления, и вклад в общий дрейф усиления вносит лишь «одна» часть, поделенная на 50, вследствие чего типовое значение дрейфа равно –1 ppm/°C. В обоих случаях результирующий температурный дрейф коэффициента усиления может быть меньше 5 ppm/°C, что в десять раз лучше первоначального значения.
Купить AD8295 на РадиоЛоцман.Цены
