LT1920：?jiǎn)坞娮柙鲆婵?a target="_blank">編程精密儀表放大器的卓越之選

在電子工程師的設(shè)計(jì)世界里，一款性能出色的儀表放大器能為項(xiàng)目帶來(lái)極大的便利和提升。今天我們就來(lái)深入探討Linear Technology公司的LT1920單電阻增益可編程精密儀表放大器。

文件下載：LT1920.pdf

一、LT1920的特性亮點(diǎn)

1. 增益設(shè)置靈活

僅需一個(gè)外部電阻，就能輕松設(shè)置1到10,000的增益范圍，這為工程師在不同應(yīng)用場(chǎng)景下調(diào)整增益提供了極大的便利。例如在一些需要不同放大倍數(shù)的傳感器信號(hào)處理中，能快速實(shí)現(xiàn)增益的精準(zhǔn)設(shè)置。

2. 高精度表現(xiàn)

• 增益誤差小：在增益G = 10時(shí)，最大增益誤差僅為0.3%，確保了信號(hào)放大的準(zhǔn)確性。
• 增益非線性低：G = 10時(shí)，最大增益非線性為30ppm，保證了放大信號(hào)的線性度。

  3. 低噪聲與低漂移

• 低電壓噪聲：在1kHz時(shí)，電壓噪聲低至7.5nV/√Hz，有效減少了信號(hào)中的噪聲干擾。
• 低輸入失調(diào)電壓漂移：最大輸入失調(diào)電壓漂移為1μV/°C，使放大器在不同溫度環(huán)境下能保持穩(wěn)定的性能。

  4. 其他優(yōu)異特性

• 寬電源范圍：±2.3V到±18V的寬電源范圍，能適應(yīng)多種電源供電情況。
• 低輸入偏置電流：最大輸入偏置電流為2nA，可減少信號(hào)源負(fù)載效應(yīng)。
• 高PSRR和CMRR：在G = 1時(shí)，PSRR最小為80dB，CMRR最小為75dB，有效抑制電源和共模干擾。

二、工作原理剖析

LT1920是改進(jìn)版的三運(yùn)放儀表放大器，采用激光微調(diào)與單片結(jié)構(gòu)，確保了在規(guī)定溫度范圍內(nèi)電路參數(shù)的緊密匹配和跟蹤。

1. 增益設(shè)置原理

通過(guò)外部電阻RG與R1（R2）并聯(lián)，決定前置放大器級(jí)的跨導(dǎo)。當(dāng)RG減小時(shí)，輸入前置放大器級(jí)的跨導(dǎo)增加，從而提高開環(huán)增益，減少與增益相關(guān)的輸入誤差和噪聲。增益計(jì)算公式為(G=(R 1 + R 2) / R_{G})。

2. 輸入輸出失調(diào)電壓

其失調(diào)電壓由輸出失調(diào)和輸入失調(diào)兩部分組成?？傒斎胧д{(diào)電壓為“總輸入失調(diào) + (輸出失調(diào)/G)” ，在高增益時(shí)輸入失調(diào)電壓占主導(dǎo)，低增益時(shí)輸出失調(diào)電壓占主導(dǎo)。

3. 參考端作用

參考端是差分放大器周圍四個(gè)10k電阻之一的一端，輸出電壓以參考端電壓為基準(zhǔn)。為了獲得最佳共模抑制比，參考端串聯(lián)電阻必須最小化。

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. 傳感器信號(hào)放大

在橋接放大器、應(yīng)變計(jì)放大器和熱電偶放大器等應(yīng)用中，LT1920能準(zhǔn)確放大傳感器輸出的微弱信號(hào)。其低噪聲和高精度特性，能有效提高傳感器測(cè)量的準(zhǔn)確性。

2. 差分轉(zhuǎn)單端轉(zhuǎn)換

可將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端信號(hào)，滿足一些單端輸入設(shè)備的需求。

3. 醫(yī)療儀器

在醫(yī)療儀器中，對(duì)信號(hào)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性要求極高。LT1920的低噪聲、高精度和寬電源范圍等特性，使其非常適合用于醫(yī)療儀器的信號(hào)處理。

四、使用注意事項(xiàng)

1. 輸入保護(hù)

在過(guò)載情況下，LT1920能安全處理高達(dá)±20mA的輸入電流。為了提高ESD抗擾度和應(yīng)對(duì)更高的直流輸入故障電壓，可在每個(gè)輸入串聯(lián)一個(gè)5k的外部輸入電阻。若需要更低阻值的輸入電阻，可從正電源到每個(gè)輸入添加一個(gè)鉗位二極管。

2. RFI降低

在工業(yè)和數(shù)據(jù)采集應(yīng)用中，為減少帶外信號(hào)對(duì)輸入失調(diào)電壓的影響，可在輸入端使用簡(jiǎn)單的低通濾波器。通過(guò)合理設(shè)置濾波器的時(shí)間常數(shù)，能有效抑制高頻干擾。

3. 輸入偏置電流返回路徑

當(dāng)放大純差分信號(hào)時(shí)，必須為兩個(gè)輸入的偏置電流提供返回路徑，否則輸入會(huì)浮動(dòng)到任一電源軌，導(dǎo)致輸入級(jí)飽和。

五、與相關(guān)產(chǎn)品對(duì)比

與其他同類產(chǎn)品相比，LT1920具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。例如與AD620相比，它是引腳和規(guī)格上的改進(jìn)替代品。而LT1167則是LT1920的升級(jí)版，若需要更好的保證性能，可以考慮選擇LT1167。

總之，LT1920憑借其靈活的增益設(shè)置、高精度、低噪聲等特性，在眾多應(yīng)用場(chǎng)景中都能發(fā)揮出色的作用。電子工程師們?cè)?a href="http://m.makelele.cn/soft/data/61-62/" target="_blank">設(shè)計(jì)相關(guān)電路時(shí)，不妨考慮這款性能卓越的儀表放大器。大家在使用LT1920的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)一些特別的問(wèn)題或者有獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。