音頻差分線路接收器INA137和INA2137：高性能音頻應(yīng)用的理想之選

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)工作中，選擇合適的音頻差分線路接收器至關(guān)重要。今天，我們就來(lái)深入了解一下Burr - Brown公司的INA137和INA2137這兩款產(chǎn)品，看看它們?cè)谝纛l和通用應(yīng)用中能為我們帶來(lái)哪些優(yōu)勢(shì)。

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一、產(chǎn)品概述

INA137和INA2137是差分線路接收器，由高性能運(yùn)算放大器和片上精密電阻組成。它們有單通道（INA137）和雙通道（INA2137）兩種版本，完全針對(duì)高性能音頻應(yīng)用進(jìn)行了規(guī)格設(shè)計(jì)，具有出色的交流特性，如低失真、高轉(zhuǎn)換速率等，能確保良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

二、產(chǎn)品特性

（一）電氣性能出色

• 低失真：在1kHz時(shí)，總諧波失真加噪聲（THD + Noise）低至0.0005%，能有效保證音頻信號(hào)的純凈度，在整個(gè)音頻頻率范圍內(nèi)，THD + Noise低于0.001%，在約10kHz以下，失真低于常用測(cè)試設(shè)備的測(cè)量極限。大家可以思考一下，這樣低的失真對(duì)于高保真音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)會(huì)帶來(lái)哪些顯著的提升呢？
• 高轉(zhuǎn)換速率：轉(zhuǎn)換速率高達(dá)14V/μs，能夠快速響應(yīng)輸入信號(hào)的變化，確保信號(hào)的動(dòng)態(tài)特性得到良好的保持，對(duì)于處理快速變化的音頻信號(hào)非常有利。
• 快速建立時(shí)間：建立時(shí)間僅需3μs到0.01%，可以使輸出信號(hào)快速穩(wěn)定在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，減少信號(hào)的延遲和失真。
• 寬電源范圍：電源電壓范圍為±4V至±18V，能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境，增加了產(chǎn)品的通用性和靈活性。
• 低靜態(tài)電流：每個(gè)放大器的最大靜態(tài)電流僅為2.9mA，有助于降低系統(tǒng)的功耗，延長(zhǎng)電池供電設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。
• 高共模抑制比（CMRR）：典型值為90dB，能夠有效抑制共模信號(hào)的干擾，提高差分信號(hào)的接收質(zhì)量。

（二）封裝形式多樣

• 單通道版本（INA137）：提供8引腳DIP和SO - 8表面貼裝兩種封裝形式，方便不同的電路板布局和安裝需求。
• 雙通道版本（INA2137）：有14引腳DIP和SO - 14表面貼裝封裝可供選擇，雙通道獨(dú)立電路設(shè)計(jì)，即使在過(guò)載或短路時(shí)，也能保證極低的串?dāng)_和正常工作。

三、產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)

文檔中給出了在(V{S}= pm 18 ~V)、(T{A}=+25^{circ} C)、(R_{L}=2 k Omega)、(G = 1/2)且參考引腳接地等條件下的詳細(xì)規(guī)格參數(shù)，涵蓋了音頻性能、頻率響應(yīng)、輸出噪聲電壓、輸入特性、增益特性、輸出特性、電源特性以及溫度范圍等多個(gè)方面。例如，小信號(hào)帶寬為4.0MHz，輸出噪聲電壓在20Hz至20kHz范圍內(nèi)為3.5μVrms等。這些參數(shù)為工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)提供了準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

四、典型性能曲線

文檔中包含了大量的典型性能曲線，如總諧波失真加噪聲與頻率的關(guān)系、互調(diào)失真與輸出幅度的關(guān)系、共模抑制比與頻率的關(guān)系等。通過(guò)這些曲線，我們可以直觀地了解產(chǎn)品在不同條件下的性能表現(xiàn)，對(duì)于優(yōu)化電路設(shè)計(jì)、選擇合適的工作參數(shù)具有重要的指導(dǎo)意義。比如，從共模抑制比與頻率的曲線中，我們可以看到在不同頻率下產(chǎn)品對(duì)共模信號(hào)的抑制能力，從而合理選擇信號(hào)的頻率范圍，以獲得更好的抗干擾性能。

五、應(yīng)用信息

（一）基本應(yīng)用電路

• 增益選擇：通過(guò)改變輸入和反饋電阻的連接方式，可以實(shí)現(xiàn)(G = 1 / 2)（ - 6dB）或(G = 2)（ + 6dB）的增益。對(duì)于需要(G = 1)（0dB）的應(yīng)用，推薦使用INA134和INA2134。
• 電源去耦：對(duì)于噪聲較大或高阻抗的電源，強(qiáng)烈建議使用去耦電容，并將其靠近器件引腳放置，以保證電源的穩(wěn)定性。
• 輸入源阻抗匹配：連接到輸入的源阻抗必須近似相等，以確保良好的共模抑制。若源阻抗存在已知的不匹配情況，可以在相反的輸入串聯(lián)一個(gè)額外的電阻來(lái)保持良好的共模抑制。

（二）音頻性能優(yōu)勢(shì)

INA137和INA2137專為增強(qiáng)交流性能而設(shè)計(jì)，低失真、低噪聲和寬帶寬使其在高質(zhì)量音頻應(yīng)用中表現(xiàn)出色。激光微調(diào)的匹配電阻提供了最佳的共模抑制，與使用運(yùn)算放大器和分立精密電阻實(shí)現(xiàn)的電路相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

（三）失調(diào)電壓調(diào)整

大多數(shù)應(yīng)用不需要外部失調(diào)調(diào)整，因?yàn)槠骷呀?jīng)進(jìn)行了激光微調(diào)以降低失調(diào)電壓和漂移。但文檔中也給出了一個(gè)可選的輸出失調(diào)電壓調(diào)整電路，通過(guò)在參考端子施加電壓來(lái)抵消失調(diào)電壓，同時(shí)要注意施加到參考端子的信號(hào)源阻抗應(yīng)小于10Ω，以保持良好的共模抑制。

（四）其他應(yīng)用拓展

差分放大器是一種非常通用的構(gòu)建模塊，在許多應(yīng)用中都很有用。文檔還列舉了如電流接收器、精密電壓參考、精密求和放大器等多種應(yīng)用示例，為工程師提供了更多的設(shè)計(jì)思路。

六、封裝及訂購(gòu)信息

文檔提供了詳細(xì)的封裝和訂購(gòu)信息，包括不同產(chǎn)品型號(hào)對(duì)應(yīng)的封裝形式、引腳數(shù)量、包裝數(shù)量、載體類型、RoHS合規(guī)情況、引腳鍍層/球材料、濕度敏感度等級(jí)/峰值回流溫度以及工作溫度范圍等。同時(shí)，還給出了不同封裝的尺寸信息，如Tape and Reel的尺寸、Tube的尺寸等，方便工程師進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)和生產(chǎn)安排。

綜上所述，INA137和INA2137以其出色的性能、多樣的封裝形式和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，為電子工程師在音頻和通用應(yīng)用設(shè)計(jì)中提供了一個(gè)可靠的選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們可以根據(jù)具體的需求，結(jié)合產(chǎn)品的特性和規(guī)格參數(shù)，合理選擇和使用這兩款產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)效果。大家在使用過(guò)程中有沒(méi)有遇到過(guò)類似產(chǎn)品的一些特殊問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。