使用薄膜或厚膜(TF)应变计技术的压力传感器和力传感器通常需要每伏特几百伏的信号放大。由于温度的变化，传感器信号必须对偏置和量程的变化进行补偿。

MAX1452精密传感器信号调节器提供传感器电桥激励所需的所有功能(偏移和跨距温度补偿，以及16位微调分辨率的输出偏移调节)。然而，MAX1452设计针对压阻式换能器(PRT)进行了优化，这是一种硅微机械设备，由于其高电桥灵敏度，通常需要低信号增益。

MAX1452的增益范围为39-234V/V。PRT传感器可以具有20-40 mV/V(1)的满量程(FS)输出信号电平，因此当使用3V的桥式激励电压产生5V的输出电压摆幅时，需要42-83V/V的增益。TF传感器通常具有低得多的桥灵敏度水平，为1.5至2.5 mV/V，因此需要360-830V/V的增益，桥激励电压为4V，以产生5V输出摆幅。

使用MAX4196仪表放大器(IA)作为预放大电路，为信号路径增加10V/V增益因子，使TF传感器校准和MAX1452温度补偿成为可能。使用这种架构的TF传感器放大和温度补偿的完整电路如图1所示。

选择MAX4196(2)是因为其内部设置的固定增益为10，除了电源上的旁路电容器外，不需要外部元件。MAX1452中的运算放大器用于设置任意2.5V的中轨电压，为MAX4196 REF输入和MAX1452 INM输入提供参考信号。差分传感器信号相对于REF引脚在MAX4196 OUT引脚处转换为单端信号。MAX1452差分输入由这个单端信号驱动，相对于INM输入进入INP引脚。

这提供了一个双极信号摆动的传感器信号约零点设置的运放和电阻分压器形成的47K欧姆电阻。对于在空载时具有正偏置且仅在正输出方向上摆动的传感器(例如通常在重量传感器应用中发现的传感器)，可以通过将MAX4196 REF和MAX1452 INM引脚直接连接到VSS来消除运算放大器和电阻电路。如图2所示。

MAX1452为传感器桥提供桥励磁。当配置为PRT设备的电流源时，励磁源的驱动电流能力被限制在2mA，但是当作为电压励磁源(引脚BDR和ISRC连接在一起)连接时，可以提供高达4mA的电流，并且通过额外的电路可以提供更高的电流。凭借这种电流驱动能力，桥阻低至1200欧姆的TF传感器可以在4.5V的激励电压下驱动。由于TF传感器通常具有非常低的电桥温度电阻系数(TCR)和温度灵敏度系数(TCS)，因此激励电压不需要太多的补偿调节范围，因此可以设置为靠近上电源轨的值(通常为V(BDR) = 4.5V)。激励电压越高，所需的信号增益越低。

MAX1452有16个增益设置，范围从39到234，增量为13。这个范围以130的增量扩展到390到2340(3)。整个电路的校准增益也是电桥激励电压V(BDR)的函数，如下式所示:

V   = BridgeOutput (mV / V)×V (BDR) (V)×G (MAX4196) (V / V)×G (MAX1452) (V / V)

为了有一个连续的增益选择范围，在使用合理的激励电压时，电路的固定增益步长重叠是很重要的。TF传感器的合理激励电压范围为3.0-4.5V。3.0V的下限是考虑到系统噪声而设定的，4.5V的上限是由桥励磁源设定的，要求V(BDR)比V(DD)低0.5V以符合要求或满足电路运行的净空。重叠增益选择范围如图3所示。

由于MAX1452调制电桥激励电压作为调节跨温补偿的总增益的一种手段，因此观察MAX4196前置放大器的这种影响非常重要。典型的TF传感器具有非常好的TCS性能，并且在100°C的温度范围内可能仅变化几个百分点。这要求在相同的温度范围内，电桥励磁仅变化几个百分点，通常只有得尔塔150mV，以补偿影响。这个微小的V(BDR)变化将产生一个微小的共模输出电压变化到MAX4196。MAX4196在-40°C至85°C的工作范围内提供88dB的最小共模抑制。在整个系统增益为910V/V时(最坏情况下的计算是在高增益下)，这转化为0.1%的输出误差信号。

与那些在MAX1452输出上使用增益级的电路相比，这种增加的增益架构的另一个好处是噪声性能的显着改善。MAX1452可编程增益放大器(PGA)是一种开关电容架构，可产生小但显著的输出噪声。该噪声级随PGA增益设置缩放(非线性)。更高的PGA增益设置产生更高的输出噪声。将附加增益电路置于MAX1452的输入端，并使用较低的PGA增益设置，可以实现高信号增益系统。

笔记

(1)在惠斯通电桥配置中布线的传感器，在传感器的额定满量程负载下，每伏特电桥激励电压的差分输出信号通常以毫伏计。因此，一个额定输出为2mV/V的传感器在满载时，在4V和满载激励下，将产生8mV的差分输出电压。

(2) MAX4194 IA同样可以很好地使用，并且通过添加外部增益设置电阻提供用户可设置的增益。

(3)增益超过1000时受系统噪声支配，不适用于一般应用。