Источники питания сетевого напряжения на DIN-рейке MEAN WELL

Прецизионному аналоговому аттенюатору не нужны внешние компоненты

Analog Devices AD8221

,

Журнал РАДИОЛОЦМАН, ноябрь 2015

Многие современные аналого-цифровые преобразователи имеют диапазон входных напряжений всего от 0 до 5 В, и использование их для измерения входных сигналов с размахом ±5 В или больше становится проблемой для разработчиков, которые вынуждены задавать вопрос: как отсечь половину полезного аналогового сигнала, не внеся ошибок и искажений. Для решения проблемы вы можете использовать аттенюатор, состоящий из двух операционных усилителей и двух резисторов (Рисунок 1). Однако такой подход может привести к появлению дополнительных ошибок, обусловленных напряжением смещения усилителя и несогласованностью сопротивлений резисторов.

Hongfa разработала новое силовое реле HF36F-G для умного дома

Прецизионному аналоговому аттенюатору не нужны внешние компоненты
Рисунок 1. Для обычного активного делителя напряжения
потребуются два операционных усилителя
(IC1, IC2) и два резистора (R1, R2).

На Рисунке 2 изображен альтернативный вариант схемы с коэффициентом передачи равным ровно одной второй, низким смещением, низким дрейфом и малыми входными токами, в которой использован измерительный усилитель AD8221.

Прецизионному аналоговому аттенюатору не нужны внешние компоненты
Рисунок 2. Чтобы разделить аналоговый сигнал пополам,
вы можете воспользоваться инструментальным
усилителем. Все резисторы находятся
внутри микросхемы.

Напряжение VO на выходе усилителя равно разности напряжений на входах VIN+ и VIN–:

Соединив выход усилителя с его инвертирующим входом и подставив VO в выражение для VIN–, получим:

или

Таким образом, схема без единого внешнего компонента с высокой точностью ослабляет сигнал в два раза, и в данной конфигурации является безусловно устойчивой. Графики на Рисунках 3 и 4 показывают, что в диапазоне входных напряжений, равном 26 В, ошибка коэффициента усиления остается меньше 300 мкВ, а максимальная ошибка нелинейности лишь незначительно поднимается над уровнем 1 ppm.

Прецизионному аналоговому аттенюатору не нужны внешние компоненты
Рисунок 3. Максимальная ошибка полной шкалы схемы на Рисунке 2 остается меньше
300 мкВ в диапазоне входных напряжений 26 В.

AD8221 имеет специальный контакт REF (вывод 6), позволяющий сместить выходной сигнал на величину, равную половине напряжения на этом входе. Чтобы сдвинуть выходное напряжение на половину положительного или отрицательного напряжения питания, необходимо соединить вывод REF с соответствующей шиной питания.

Прецизионному аналоговому аттенюатору не нужны внешние компоненты
Рисунок 4. Максимальная ошибка нелинейности схемы на Рисунке 2 в диапазоне входных
напряжений 26 В лишь незначительно превышает 1 ppm.

Материалы по теме

  1. Datasheet Analog Devices AD8221

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Precision divide-by-two analog attenuator needs no external components

58 предложений от 31 поставщиков
Интегральные микросхемы Аналоговая техника — усилители — инструменты, ОУ (операционные), буферные
ЗУМ-СМД
Россия
AD8221ARZ
Analog Devices
67 ₽
LIXINC Electronics
Весь мир
AD8221BR-REEL7
Analog Devices
от 75 ₽
ЭИК
Россия
AD8221AR
Analog Devices
от 1 051 ₽
Кремний
Россия и страны СНГ
AD8221ARZ-R7
Analog Devices
по запросу
Электронные компоненты. Скидки, кэшбэк и бесплатная доставка от ТМ Электроникс
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя