使用 Rejustor 和精密儀表放大器支持高增益應用

摘要： 本文討論了一種使用零漂移精密儀表放大器、一對 Rejustor（電動(dòng)可調無(wú)源電阻）和增益設置電阻實(shí)現高精度增益設計的方法。以精密儀表放大器 MAX4208 為例，文章介紹了具體的應用實(shí)例及其結果。

概述：

儀表放大器在多種應用中被廣泛應用，特別是在需要處理微弱差分信號輸出的傳感器時(shí)。此時(shí)，儀表放大器需要提供高增益并且保持非常低的失調電壓。在某些情況下，傳感器輸出的差分信號僅為幾個(gè)毫伏，而放大器的增益則需要高達 1,000 倍。

雖然一些儀表放大器內置了增益調節電阻并提供了幾種固定的增益設置，但對于那些需要高設計靈活性以及確保傳感器信號與模/數轉換器的滿(mǎn)量程匹配的應用來(lái)說(shuō)，使用外部分壓電阻來(lái)設置增益的儀表放大器更為理想。然而，即使是最高精度的儀表放大器也會(huì )因為外部增益設置電阻的誤差而影響其性能。

增益可調儀表放大器：

MAX4208 是一款具有超低失調/漂移特性的精密儀表放大器。該放大器采用間接電流反饋架構，配置為一對跨導放大器和一個(gè)高增益模塊，通過(guò)兩個(gè)外置電阻提供負反饋。放大器的輸出與差分輸入之間的關(guān)系由下式給出：

𝑉OUT=𝑉IN×(1+𝑅2/𝑅1)VOUT=VIN×(1+R2/R1) 其中 𝑉IN=𝑉IN+−𝑉IN-VIN=VIN+−VIN-

Rejustor 技術(shù)：

Rejustor 是 microbridge® 公司推出的一種電動(dòng)可調無(wú)源微電阻。它能夠通過(guò)電信號加熱的方式調節多晶硅電阻的晶體結構，從而改變其電阻值。Rejustor 可以在出廠(chǎng)設定值的 30% 范圍內進(jìn)行調節，并且可以與其它 Rejustor 進(jìn)行溫度系數匹配。此外，Rejustor 還可用于補償電路中的失調和溫度系數變化。

測試數據：

實(shí)現 360 倍增益

在第一個(gè)測試電路中，MAX4208 由 ±2.5V 供電，REF 引腳接地。增益設置電阻 R1 由兩個(gè)并聯(lián)的 1kΩ Rejustor 組成 (總阻值為 500Ω)；R2 由兩個(gè)串聯(lián)的 90kΩ Rejustor 組成 (總阻值為 180kΩ)。通過(guò)調節 Rejustor，實(shí)現了大約 361V/V 的增益。實(shí)際測量的增益為 350V/V。

實(shí)現 1,000 倍增益

在第二個(gè)測試中，MAX4208 提供 1,000V/V 的增益。增益設置電阻 R2 由一個(gè) 75kΩ 固定電阻 (0.1% 精度) 和一個(gè) 10kΩ Rejustor 串聯(lián)而成；R1 由一個(gè) 91kΩ 固定電阻 (0.1% 精度) 和一個(gè) 1kΩ Rejustor 并聯(lián)而成。

通過(guò)這些測試，證實(shí)了使用 Rejustor 在高增益應用中能夠保持儀表放大器 MAX4208 的精度，并且成本更低。Rejustor 可以單獨使用或與固定電阻結合使用，以提高放大器在溫度變化下的穩定性和長(cháng)期性能。

結論：

對于需要放大極小信號且要求高精度和高增益的應用，使用 Rejustor 可以實(shí)現非常好的效果。Rejustor 的靈活性保證了非常精確的增益值，同時(shí)使用 Rejustor 比使用高精度電阻的成本更低。此外，Rejustor 與固定電阻結合使用時(shí)，可以在溫度和穩定性方面達到最佳效果。