Рэле электромагнитные Tianbo Relay
РадиоЛоцман - Все об электронике

Усовершенствованный усилитель для управления АЦП с дифференциальными входами

Analog Devices AD8021AR AD8138

АЦП с дифференциальными входами становятся все более популярными. Такая популярность неудивительна, поскольку дифференциальные входы дают ряд преимуществ: хорошее подавление синфазных помех, удвоение доступного динамического диапазона без удвоения напряжения питания и подавление четных гармоник, добавляющихся при несимметричном входе. Но дифференциальная структура входа не устраняет нередкую необходимость в дополнительном усилении сигнала между источником и АЦП. В таких случаях часто используется классический инструментальный усилитель на трех операционных усилителях (Рисунок 1). Эта популярная схема обеспечивает превосходное подавление синфазного сигнала и высокое входное сопротивление. Схема также имеет выходную клемму опорного напряжения REF, позволяющую привязывать выходной сигнал к напряжению, отличному от потенциала земли. Однако эта схема имеет несимметричный выход (относительно опорного вывода), и поэтому плохо подходит для АЦП с дифференциальным входом.

Вебинар «Источники питания MEAN WELL для промавтоматики и серверного оборудования в новых условиях» (02.06.2022)

Классический инструментальный усилитель на трех операционных усилителях не обеспечивает дифференциальных выходов.
Рисунок 1. Классический инструментальный усилитель на трех операционных
усилителях не обеспечивает дифференциальных выходов.

Рисунок 2 иллюстрирует два простых способа создания инструментального усилителя с дифференциальными входами. На Рисунке 2а усилитель IC4 и связанные с ним резисторы обратной связи подключены параллельно исходному выходному усилителю, но с обратной полярностью относительно первоначальной схемы. Два выхода вместе обеспечивают нужную функцию, однако для схемы требуется много согласованных резисторов. Кроме того, для управления синфазным опорным входом может потребоваться ток в несколько миллиампер, в зависимости от сопротивлений резисторов и напряжений питания. Тем не менее, схема выполняет свою работу, и ее можно построить, используя высококачественный счетверенный операционный усилитель (ОУ) и несколько резисторов. Более эффективный и элегантный подход показан на Рисунке 2б, в котором используются только четыре резистора из необходимых в исходном выходном каскаде. В этой схеме усилители IC3 и IC4 на Рисунке 2а заменены современным полностью дифференциальным операционным усилителем, таким как AD8138. Сигналы на двух выходах усилителя изменяются симметрично относительно напряжения его высокоимпедансного синфазного опорного входа. Дифференциальные выходы обеспечивают чистый и простой интерфейс к АЦП с дифференциальным входом.

Инструментальный усилитель на четырех ОУ (а) обеспечивает дифференциальные выходы, но требует много согласованных резисторов. Усилитель с дифференциальным выходом (б) уменьшает количество микросхем в схеме на Рисунке 2а до трех.
Рисунок 2. Инструментальный усилитель на четырех ОУ (а) обеспечивает дифференциальные выходы,
но требует много согласованных резисторов. Усилитель с дифференциальным выходом (б)
уменьшает количество микросхем в схеме на Рисунке 2а до трех.

Материалы по теме

  1. Datasheet Analog Devices AD8021AR
  2. Datasheet Analog Devices AD8138

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Improved Amplifier Drives Differential-Input ADCs

16 предложений от 8 поставщиков
IC OPAMP VF LN LP LDIST 8SOIC
Триема
Россия
AD8021AR
93 ₽
ЭИК
Россия
AD8021AR
Analog Devices
от 126 ₽
T-electron
Россия и страны СНГ
AD8021AR-REEL
Analog Devices
127 ₽
Кремний
Россия и страны СНГ
AD8021AR
Analog Devices
по запросу
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя