单电源通用仪表放大器解决方案

通用仪表放大器 EVM

通用仪表放大器 EVM-Layout

不得不说，理论适可而止，开始实战，先画一个单电源的仪表放大器板子。

本来是做TI的板子，越做越上头，最后变润石了。

适合测试的放大器

江苏润石作为TI的*#（&#*（@#&@*（&，我也尝试的来做一个小小的适配。

一三是可以买的

单电源供电

199是个减法器

633

引脚的排布是不一样的，所以不适用

Vcm是VCC/2

这个共模的电压是正好留出了一个引脚

这个是TI的

输入共模范围

RS633输入电路的线性输入电压范围是从正电源电压以下约0.1V到负电源电压以上0.1V。然而，由于差分输入电压导致输出电压升高，线性输入范围受到放大器A1和A2输出电压摆幅的限制。因此，线性共模输入范围与整个放大器的输出电压有关。这种行为也取决于电源电压。输入过载的情况会产生正常的输出电压。

例如，如果输入过载情况驱动两个输入放大器到各自的正输出摆幅极限，输出放大器测量的电压差接近于零。RS633的输出接近OV，即使两个输入都过载。

输入偏置电流返回路径

RS633器件的输入阻抗非常高，约为100GΩ。然而，必须为两个输入的输入偏置电流提供一个路径。该输入偏置电流通常为100pA。高输入阻抗意味着输入偏置电流随着输入电压的变化变化很小。输入电路必须为该输入偏置电流提供一条通路，才能正常工作。

如果没有偏置电流路径，输入浮到超过RS633器件共模范围的电位，输入放大器将饱和。

如果差分源电阻较低，则偏置电流返回路径可以连接到一个输入端。

对于较高的源阻抗，使用两个相等的电阻提供了一个平衡的输入，可能具有较低的输入失调电压，因为偏置电流和更好的高频共模抑制。

工作电压

RS633的供电范围为2.3V ~ 5.5V(±1.15V ~±2.75V)。电源电压高于7V(绝对最大值)会对设备造成永久性损坏。

低压运行

RS633支持低至±1.15V的电源工作。在整个电源电压范围内，大多数参数变化很小。在极低的电源电压下工作需要仔细注意，以确保输入电压保持在线性范围内。内部节点的电压摆幅要求限制了低电源电压下的输入共模范围。

单电源运行

RS633设备支持2.3V ~ 5.5V单路供电。

注意看单电源

显示了一个基本的单电源电路。输出REF引脚连接到中电源。零差分输入电压要求输出电压为中电源。当负载指地时，实际输出电压摆幅被限制在比地高约50mV。

对于单电源操作，在线性操作时，-IN和+IN都必须比地高0.1V。反相输入不能连接到地来测量连接到非反相输入的电压。

为了显示影响低压操作的问题，看上面电路。R1产生合适的共模电压，仅适用于低压操作，显示了RS633设备从单个3V电源运行。电桥低侧串联的电阻确保电桥输出电压在放大器输入的共模范围内。

那它的增益就是这样的

上面没有什么RS633

改改引脚，里面有点错误，继续改

这里的问题就是真实的还是没有改过来，所以layout的时候有点问题

这个U是单双电源都可以的

单电源的肯定要加个的REF的，而且这个RFI的滤波器已经有了，那我就不加了。

TPS73001是这样的，一眼没有看到5V,GG

无所谓就要5V

缓存的引脚来个LMC6482，或者买个参考的芯片也可以，为了设计的简便性，那就先参考芯片吧。

不同的参考电压

输出的精度

就三个引脚

布局

这个也是一个布局，但是是双电源的，因为去耦电容在地

LDO

这个旁路后面看是个IO，数字引脚

这个旁路的电容虽然是可以降低电流的噪音，但是这个电压好小

参考引脚有了，然后呢？共模电压

hhhh，那就堆料吧，能用就行

唉，互相抄

Vex sets the excitation voltage of the bridge and the common-mode voltage Vcm.

这是我唯一见到说明在上面不仅仅是加恒流源，更是共模电压的说法。

那既然说了这个共模电压了，怎么算呢？

这样算

那就看看加耦合电容的波形

去了以后稳的失去了生命线

我们看输出端的情况，交流耦合，2mv到了219，大概就是100倍

交流耦合以后就到了这么多，在电源轨里面棒了

这个根本就不好使，不过好像是算电流的

这个才好使，明显是我之前的东西共模电压不够

看中间这两个公式

这个报告我早就看过，但是我之前不理解，现在理解了

这个是给的一个例子，先不要管5V的共模电压哪里来的

反正是被过滤掉了，但是在差分信号上面的Vdiff_dc这个却没有走，是多少呢？是3V，在这个上面做+-信号，

也就是这个图

虽然 IA 会抑制 5V 共模电压，但 3V 直流电压会与 VDiff 曲线所示的输入差分电压求和。增益为 10V/V 时，输出信号对正电源轨饱和。尽管要放大的所需信号是 100 mV/100 Hz 正弦波，但 3V 直流电压阻止仪表放大器输出仅 表示放大的交流信号。

波幅为 100 mV。所需输出为 ±1V 信号，这个是放大倍数，增益应该是对数化的、

这个图很好，我要说一下，前面把所有在输入端的信号都呈现了

这个信号倒是通过电容耦合了，但是运放本身的Ib，没有去处

那肯定就是给电容充电了，久了以后就会返回来把一个正电源轨道充满、

这里也给出两个不同的供电时候的接法

最后就设计成这样

在最后一步的时候，引脚不对，下班了

审核编辑：汤梓红