Инструментальный усилитель с низкими уровнями смещения, дрейфа и низкочастотных шумов

Журнал РАДИОЛОЦМАН, ноябрь 2017

Marián Štofka

EDN

Фирмой Analog Devices выпускается инструментальный усилитель AD8231 с цифровым программированием коэффициента усиления и нулевым смещением. Программируемые коэффициенты усиления могут принимать значения, равные степеням двух: от 2⁰ = 1 до 2⁷ = 128. В серии AD825x также есть несколько инструментальных усилителей с цифровой установкой коэффициентов усиления, значения которых кратны степени 10. Однако цепи автокоррекции нуля у этих микросхем отсутствуют. Составной инструментальный усилитель на Рисунке 1 подходит для измерительных приложений с декадным шагом коэффициентов усиления, требующих низких уровней смещения, дрейфа и низкочастотных шумов.

Рисунок 1.	Каскадное включение инструментального усилителя с автокоррекцией нуля с коэффициентом усиления 23 и инструментальных усилителей, имеющих коэффициенты усиления, равные пяти, позволяет получить инструментальный усилитель с коэффициентами усиления, кратными десяти, характеристики которого по постоянному току намного лучше, чем у монолитных инструментальных усилителей с декадным шагом усиления.

В схеме используется тот факт, что коэффициент усиления, равный 10^M, можно выразить как 10^M = 2^M × 5^M, где M – целое. В схеме на Рисунке 1 использован каскад инструментального усилителя AD8231 с автокоррекцией нуля (IC₁) с предустановленным коэффициентом усиления, равным восьми, а также микросхемы IC₂ и IC₃. Конечным результатом является то, что приведенное к входу напряжение смещения, обусловленное смещением входного напряжения IC₂, уменьшается в восемь раз по сравнению со смещением одиночной микросхемы IC₂. То же самое справедливо и для температурного дрейфа напряжения смещения. Цепь автокоррекции нуля микросхемы IC₁ удаляет низкочастотные шумы.

Материалы по теме