介绍

Linear Technology的下一代LT1167仪表放大器使用单个电阻将增益设置为1到10,000。单增益集电阻消除了昂贵的电阻阵列，提高了V(OS)和CMRR性能。仔细注意电路设计和布局，结合激光微调，大大提高了CMRR, PSRR，增益误差和非线性，最大限度地提高了应用的通用性。当LT1167的增益设置为1时，保证CMRR大于90dB。总输入失调电压(V(OS))小于60μV，增益为10。对于1到100范围内的增益，增益误差小于0.05%，使得增益设置电阻容差成为增益误差的主要来源。与其他单片解决方案相比，LT1167的增益非线性是无与伦比的。当驱动2k欧姆负载时，以1000的增益运行时，它的指定值小于40ppm。LT1167非常坚固，它可以驱动600欧姆负载而没有明显的线性损失。这些参数的改进导致总体增益误差在整个输入共模范围内保持不变，并且不受电源扰动或负载条件变化的影响。LT1167可以在±2.3V至±18V的宽电压范围内工作，电源电流仅为0.9mA。LT1167采用8引脚PDIP和SO封装，与多运放设计相比，节省了大量电路板空间。

如图1所示，LT1167的增益由一个外部电阻的值设置。一个0.1%精度的电阻设置增益从1到10，产生优于0.14%的精度。在非常高的增益(≥1000)下，使用0.1%精度的电阻，误差小于0.2%。

低输入偏置电流和噪声电压

LT1167结合了FET输入放大器的pA输入偏置电流和双极放大器的低输入噪声电压特性。在室温下，LT1167的最大输入偏置电流仅为350pA。与JFET输入运放不同，LT1167的低输入偏置电流不会每10°C翻倍。在85°C时，保证偏置电流小于800pA。低噪声电压7.5nV /赫兹在1kHz时，通过在输入级空转0.9mA电源电流的大部分来实现。

输入保护

LT1167的输入端具有连接在每个输入端和电源引脚之间的低漏电内部保护二极管。它们的泄漏是如此之低，以至于它们不会损害低350pA输入偏置电流。当输入电压超过电源轨时，这些二极管的额定电压为20mA。当外部20k电阻与每个输入串联时，精度和不可破坏性结合在一起。由于LT1167产生的320pA偏置电流乘以20k输入电阻的贡献小于7μV的额外偏置，因此几乎没有偏置电压损失。使用20k电阻，LT1167可以处理±400VDC输入故障和超过4kV的ESD尖峰。这通过了IEC 1000-4-2级规范。

ADC信号调理

在许多工业系统中，差分输入用于消除接地回路和抑制长线路上的噪声。如图2所示，LT1167将差分信号转换为单端信号。然后用无源一阶RC低通滤波器滤波单端信号，并将其应用于LTC1400 12位数字转换器(ADC)。LT1167的输出级可以轻松驱动ADC的小标称输入电容，保持信号的完整性。图3显示了放大器/ADC输出的两个fft。图3a和3b分别显示了LT1167在单位增益和增益为10时的工作结果。在这两种情况下，典型的SINAD都是70.6dB。

电流源

图4显示了一个简单、精确、低功耗的可编程电流源。跨引脚2和3的差分电压在R(G)上镜像。通过R(G)的电压被放大并施加在R1上，定义输出电流。例如:打开R(G)，设R1 = 1M，则在输入电压为0V ~ 10V时，输出电流范围为30pA ~ 10μA。范围的底部受到电路噪声的限制。通过分别施加正或负差分电压，电路可以作为电流源或电流汇工作。从REF引脚(引脚5)流出的50μA偏置电流由LT1464 JFET运算放大器缓冲，将电流源的分辨率提高到3pA。