Меню

Ad620 с однополярным питанием



Об операционных усилителях (ОУ)

ОУ – устройство часто изображаемое на схеме следующим образом:


рис.1b

В нашем случае построения системы для измерения ЭКГ и ЭЭГ (см. здесь и здесь) мы будем работать с OP97 и AD620. Рассмотрим сначала AD620. В даташите на него он обозначен следующим образом:


рис.2b

AD620 – инструментальный ОУ. Слово инструментальный говорит о его лучших характеристиках по сравнению с обычным ОУ. Усиливаемый сигнал подаётся на входы +IN и соответственно –IN. Коэффициент усиления данного усилителя задаётся при помощи резистора подключаемого к входам Rg (их соответственно два – №1 и №8). Какой резистор, какому коэффициенту усиления соответствует – смотрим в даташите. Питание ОУ AD620 – двуполярное. Это означает, что у него есть выводы для питания, которые обозначаются как +Vs и –Vs. И теперь если мы подключим к ним, например, батарейку в 5В (причём минус батарейки нужно подключать к –Vs, а плюс соответственно к +Vs), а на сигнальные входы +IN и соответственно –IN подадим разность потенциалов, которую надо усилить, то усиленный в K раз сигнал (где K – коэффициент усиления задаваемый Rg – см. выше) мы можем снять с данного устройства подключившись к выводу OUTPUT и точке, собираемой нами схемы, с потенциалом в 2.5В относительно минуса батарейки. Точка с потенциалом 2.5В относительно минуса батарейки называется нулевой точкой. Это и есть тот самый нуль относительно которого меряется потенциал (усиленный сигнал) на выводе OUTPUT усилителя. Данную точку можно получить при помощи обыкновенного резистивного делителя вида рис.3b.


рис.3b

Таким образом, простейшая схема подключения данного ОУ выглядит следующим образом:

Таким образом плюс батарейки относительно нулевой точки имеет потенциал равный +2.5В, а минус батарейки относительно нулевой точки имеет потенциал –2.5В (см. рис.3b). То есть потенциал нулевой точки ровно посередине между плюсом и минусом батарейки. Отсюда и название данного способа питания – двуполярное питание (так как получается что на вывод –Vs усилителя мы подали минус 2.5В относительно нулевой точки, а на +Vs мы подали плюс 2.5В относительно нулевой точки).
Так же необходимо отметить, что потенциалы подаваемые на входы +IN и –IN усилителя относительно нуля схемы должны иметь величину в тех же пределах, что и потенциалы источника питания. То есть если на –Vs и +Vs мы подали соответственно –2.5В и +2.5В, то на –IN и +IN нельзя подавать, например, соответственно 230В и 230.1В. В данном примере разность потенциалов 230.1–230=0.1В хоть и небольшая, но усилена не будет. По даташиту необходимо выяснять приемлемый диапазон потенциалов на входах соответствующего ОУ. Например, для AD620 в соотвествии с его даташитом Input Voltage Range (диапазон входных напряжений) при подаче питания в –2.5В и 2.5В на –Vs и +Vs напряжение относительно нуля на –IN или +IN должно быть не больше Vs–1.2В = 2.5–1.2 = 1.3В и не меньше –Vs+1.9В = –2.5+1.9 = –0.6В. Это значит, что если, например, подать на –IN и +IN соответственно 0.2В и 0.3В, то теперь разность потенциалов между –IN и +IN в тот же 0.1В уже может быть усилена. В схеме электрокардиографа (см. рис.5) для того чтобы потенциалы с тела человека подаваемые на вход усилителя были бы в тех же пределах, что и потенциалы источника питания, нулевая точка источника питания подключается при помощи так называемого референтного электрода к правой ноге пациента (ещё такое подключение называется “драйвер правой ноги” – right leg driver). В итоге потенциалы на теле человека будут колебаться в пределах нулевой точки источника питания усилителя, а значит будут попадать в диапазон Vs–1.2В, –Vs+1.9В.
Так же есть следующая важная особенность. Выходное напряжение усилителя надо мерить относительно OUTPUT и нулевого провода схемы, однако, на практике иногда некоторые ОУ добавляют к выходному сигналу свой сдвиг на ту или иную постоянную величину. Поэтому у таких ОУ для того чтобы убрать эту постоянную величину и чтобы в итоге измерения относительно нулевого провода схемы были бы корректными обычно предусмотрен вывод REF (так называемый опорный вход) на который необходимо подавать нулевой потенциал схемы. Причём подавать на вывод REF нулевой потенциал нужно от источника с минимальным выходным сопротивлением, а иначе подача на REF нулевого потенциала не достигнет желаемого эффекта. Таким образом, на вход REF нулевой потенциал обычно подаётся через ОУ включённого по схеме так называемого повторителя, у которого, как известно выходное сопротивление близко к нулю, а входное наоборот стремится к огромной величине. На вход повторителя, коэффициент усиления которого равен единице, подаётся нулевой потенциал, с выхода повторителя снимается нулевой потенциал и подаётся на REF. ОУ включённый по схеме повторителя выглядит так:

Читайте также:  Питание при раке поджелудочной железы после операции


рис.5b

Тогда схема включения усилителя с REF будет выглядеть так:


рис.6b

В нашей схеме электрокардиографа повторитель, выдающий опорное напряжение для усилителей AD620 построен на основе OP97 (см. рис.8) – здесь на плюсовой вход OP97 подан нулевой потенциал, а с выхода OP97 опорный нулевой потенциал подаётся на специально предназначенные для этого REF выводы усилителей AD620. OP97 также двуполярный.
Кроме ОУ с двуполярным питанием есть и так называемые однополярные, например, TLC272. У таких усилителей выходное напряжение меряется не относительно нулевой точки, а относительно минуса батареи, а соответственно выводы для питания такого ОУ обозначаются как GND (сюда минус батареи) и VDD (а сюда плюс).
Ну вот, пожалуй, и всё. Этих сведений достаточно для понимания, что куда подавать и что, где мерить у усилителей на нашей схеме электрокардиографа.

Подробнее об операционных усилителях также можно посмотреть здесь:

Источник

Обзор

Особенности и преимущества

  • ПРОСТОТА ПРИМЕНЕНИЯ
    • Установка коэффициента усиления одним внешним резистором (Диапазон коэффициентов усиления от 1 до 10000)
    • Широкий диапазон напряжений питания (от ±2.3 В до ±18 В)
    • Лучшие показатели по сравнению с инструментальными усилителями на трех ОУ
    • Выпускается в 8-выводных корпусах DIP и SOIC
    • Низкое энергопотребление: потребляемый ток 1.3 мА, макс.
  • НИЗКИЙ ШУМ
    • Входной шум напряжения 9 нВ/√Гц на 1 кГц,
    • Размах 0.28 мкВ (в полосе 0.1 Гц до 10 Гц)
  • ПРЕВОСХОДНЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (ГРАДАЦИЯ B)
    • Входное напряжение смещения 50 мкВ, макс.
    • Дрейф входного напряжения смещения 0.6 мкВ/°C, макс.
    • Входной ток смещения 1.0 нА, макс.
    • Коэффициент ослабления синфазного сигнала 100 дБ, мин. (G = 10)
  • ПРЕВОСХОДНЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
    • Ширина полосы 120 кГц (G = 100)
    • Время установления до 0.01%: 15 мкс

Подробнее о продукте

AD620 – это недорогой, обладающий высокой точностью инструментальный усилитель, который требует всего одного внешнего резистора для задания коэффициентов усиления от 1 до 10000. Компонент выпускается в 8-выводных корпусах SOIC и DIP, которые занимают меньше места по сравнению с дискретными решениями, и имеет меньшее энергопотребление (максимальный потребляемый ток всего 1.3 мА), благодаря чему он хорошо подходит для портативных (или удаленных) систем с питанием от батарей.

Обладающий малой максимальной нелинейностью (40 ppm), низкими напряжением смещения (50 мкВ, макс.) и дрейфом напряжения смещения (0.6 мкВ/°C, макс.) AD620 является идеальным выбором для прецизионных измерительных систем, например, в электронных весах или при интерфейсе с датчиками. Более того, низкий шум, малый входной ток смещения и низкое энергопотребление делают AD620 привлекательным для медицинских систем, например, аппаратов ЭКГ и бесконтактных тонометров.

Обеспечение малого входного тока смещения (1.0 нА, макс.) стало возможным благодаря применению во входном каскаде супербета транзисторов. AD620 обладает низким входным шумом напряжения (9 нВ/√Гц на 1 кГц, размах 0.28 мкВ в полосе от 0.1 Гц до 10 Гц) и низким входным шумом тока (0.1 пА//√Гц), что делает его хорошим выбором для предварительного усиления. Кроме того, AD620 хорошо подходит для систем с мультиплексированием благодаря установлению в пределах погрешности 0.01% за 15 мкс и имеет достаточно низкую стоимость для использования в проектах с отдельными усилителями в каждом канале.

Продукты

Области применения и технологии

Совместимые продукты Показать все в параметрическом поиске

Статус продукта Производство

По меньшей мере, одна модель из данной серии продукции находится в производстве и доступна для приобретения. Продукт подходит для применения в новых разработках, но возможно наличие новейших альтернатив.

ПОМОЩЬ ПО ТЕХНИЧЕСКИМ ОПИСАНИЯМ

Технические описания оптимизированы для просмотра с помощью Adobe Acrobat Reader 6.0.

Предполагается, что информация, предоставляемая Analog Devices, является точной и надежной. Однако Analog Devices не несет ответственность ни за ее использование, ни за какие либо нарушения патентов или других прав третьих лиц, которые могут следовать из использования этой информации. Спецификации подвергается изменению без уведомления об этом. Analog Devices не предоставляет никакие прямые или косвенные или иные лицензии на исключительные права или патенты. Торговые марки и зарегистрированные торговые марки — собственность их соответствующих владельцев.

Читайте также:  Обзор рынка спортивное питание

Переводы этого технического описания с английского на другие языки предоставляются для удобства пользователей, однако новейшими можно считать только последние версии на английском языке.

ADXL345

Оценочные комплекты (1)

EVAL-INAMP

Оценочная плата для инструментальных усилителей серий AD62x, AD822x, AD842x

EVAL-INAMP

Компания Analog Devices представляет линейку оценочных плат, разработанных для помощи пользователям в оценивании характеристик наших инструментальных усилителей в 8-выводных корпусах. Получите информацию в руководстве пользователя UG-261.

В этом руководстве пользователя описаны три однотипные оценочные платы, которые могут быть использованы для оценивания характеристик большинства инструментальных усилителей компании Analog Devices. Для получения информации о характеристиках конкретного инструментального усилителя см. техническое описание этого инструментального усилителя.

  • 3 однотипных, простых в эксплуатации оценочных платы
    • Поставляется с большинством инструментальных усилителей Analog Devices
    • Инструментальный усилитель, характеристики которого должны быть протестированы, припаян к плате
    • Контрольные выводы уже смонтированы в посадочные места
    • Разделительные конденсаторы уже смонтированы в посадочные места
  • Плата EVAL-INAMP-62RZ: Совместима с AD620, AD621, AD622, AD623, AD627, AD8223, AD8225, LT1167, LT1168 и LT6370 в корпусах SOIC или PDIP
  • Плата EVAL-INAMP-82RZ: Совместима с AD8221, AD8226, AD8227, AD8228, AD8229, AD8421, AD8428 и AD8429 в корпусе SOIC
  • Плата EVAL-INAMP-82RMZ: Совместима с AD8220, AD8221, AD8226, AD8227, AD8228, AD8236 и AD8421 в корпусе MSOP

Ресурсы

  • UG-261: Оценочные платы для семейств AD62x, AD822x и AD842x

Техническая документация

Техническое описание (3)

Статьи по применению (10)

Руководства пользователя (2)

Руководства по проектированию (2)

Инструменты и симуляторы

Инструмент проектирования Diamond Plot для инструментальных усилителей

Инструмент проектирования Diamond Plot для инструментальных усилителей компании Analog Devices является веб-приложением, которое формирует график зависимости диапазона выходных напряжений от диапазона входных синфазных напряжений для конкретной конфигурации. На основе введенных пользователем значений, таких как напряжение питания, коэффициент усиления и диапазон входного сигнала, инструмент проектирования вычисляет насыщение и предлагает варианты инструментальных усилителей с подходящей конфигурацией и входным сигналом, соответствующим заданному диапазону. Предотвратите насыщение, подберите лучший для вашего проекта инструментальный усилитель и сэкономьте время.

Модели SABER

Модели SPICE

Макро-модель SPICE AD620

Инструменты проектирования

These tools will help estimate error contributions in your instrumentation amplifier circuit. It uses input parameters such as temperature, gain, voltage input, and source impedance to determine the errors that can contribute to your overall design.

Типовые проекты (1)

CN0146

Low Cost Programmable Gain Instrumentation Amplifier Circuit Using the ADG1611 Quad SPST Switch and AD620 Instrumentation Amplifier

CN0146

CN0146

Особенности и преимущества

  • Programmable gain analog front end for data acquisition
  • Low cost solution
  • Maximizes full scale range of ADC conversion

Используемые компоненты

  • ADG1611
  • AD620

Материалы по теме

Описание схемы (1)

Технические статьи (7)

Редко задаваемые вопросы (1)

Ресурсы проектирования

Компания Analog Devices всегда уделяла повышенное внимание обеспечению максимальных уровней качества и надежности предлагаемых продуктов. Для этого мы внедряем контроль качества и надежности на каждом этапе проектирования технологических процессов и продуктов, а также на этапе производства. Нашим принципом является обеспечение «полного отсутствия дефектов» поставляемых компонентов.

Информация о PCN-PDN

Поддержка и обсуждения

AD620 Обсуждения

Образцы и покупка

Приведенные цены действительны в США и указаны только для примерного бюджетного рассчета. Цены указаны в долларах США (за штуку в указанном размере партии) и могут быть изменены. Цены в других регионах могут отличаться в зависимости от местных пошлин, налогов, сборов и курсов валют. Для уточнения стоимости обращайтесь в местные офисы продаж Analog Devices, или к официальным дистрибьюторам. Цены на оценочные платы и наборы указаны за штуку независимо от количества.

The model number is a specific version of a generic that can be purchased or sampled.

Status indicates the current lifecycle of the product. This can be one of 4 stages:

  • Pre-Release: The model has not been released to general production, but samples may be available.
  • Production: The model is currently being produced, and generally available for purchase and sampling.
  • Last Time Buy: The model has been scheduled for obsolescence, but may still be purchased for a limited time.
  • Obsolete: The specific part is obsolete and no longer available. Other models listed in the table may still be available (if they have a status that is not obsolete).
Читайте также:  Правильное питание для восстановления обмена веществ

The package for this IC (i.e. DIP, SOIC, BGA). An Evaluation Board is a board engineered to show the performance of the model, the part is included on the board.

For detailed drawings and chemical composition please consult our Package Site.

Pin Count is the number of pins, balls, or pads on the device. Pin-out diagrams & pin function descriptions may be found in the datasheet.

This is the acceptable operating range of the device. The various ranges specified are as follows:

  • Commercial: 0 to +70 degrees Celsius
  • Military : -55 to +125 degrees Celsius
  • Industrial: Temperature ranges may vary by model. Please consult the datasheet for more information.
  • Automotive: -40 to +125 degrees Celsius

Indicates the packing option of the model (Tube, Reel, Tray, etc.) and the standard quantity in that packing option.

The USA list pricing shown is for BUDGETARY USE ONLY, shown in United States dollars (FOB USA per unit for the stated volume), and is subject to change. International prices may differ due to local duties, taxes, fees and exchange rates. For volume-specific price or delivery quotes, please contact your local Analog Devices, Inc. sales office or authorized distributor. Pricing displayed for Evaluation Boards and Kits is based on 1-piece pricing.

This is the date Analog Devices, Inc. anticipates that the product will ship from the warehouse. Most orders ship within 48 hours of this date.Once an order has been placed, Analog Devices, Inc. will send an Order Acknowledgement email to confirm your delivery date. It is important to note the scheduled dock date on the order entry screen. We do take orders for items that are not in stock, so delivery may be scheduled at a future date. Also, please note the warehouse location for the product ordered. We have warehouses in the United States, Europe and Southeast Asia. Transit times from these sites may vary.
Sample availability may be better than production availability. Please enter samples into your cart to check sample availability.

Due to environmental concerns, ADI offers many of our products in lead-free versions. For more information about lead-free parts, please consult our Pb (Lead) free information page.

This is the list of Product Change Notifications (PCN) and Product Discontinuance Notifications (PDN) published on the web for this model. Click on the link to access PCN/PDN information. Online PCNs are available starting in 2009 and online PDNs are available starting in 2010. To obtain older PCNs or PDNs, contact your ADI Sales Rep. For more information on ADI’s PCN/PDN process, please visit our PCN/PDN Information page.

The Purchase button will be displayed if model is available for purchase online at Analog Devices or one of our authorized distributors. Select the purchase button to display inventory availability and online purchase options.The Sample button will be displayed if a model is available for web samples. If a model is not available for web samples, look for notes on the product page that indicate how to request samples or Contact ADI.

  • Region
  • India
  • Korea
  • Singapore
  • Taiwan
  • Languages
  • English
  • 简体中文
  • 日本語
  • Руccкий

Analog Devices использует файлы cookie для повышения качества работы сайта

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, в то время как другие являются дополнительными и нужны лишь для функциональных действий. Мы собираем данные для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную функциональность, которую может предоставить наш сайт. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть подробные сведения о файлах cookie. Узнайте больше о политике конфиденциальности.

Используемые нами файлы cookie можно классифицировать следующим образом:

Источник