NEST191 November   2025 INA600

 

  1.   1
  2. 12
  3. 2增益誤差
  4. 3增益誤差漂移
  5. 4偏移電壓
  6. 5CMRR
  7. 6支援超供應軌電壓監測的增益配置
  8. 7測試設定與比較
  9. 8結論

支援超供應軌電壓監測的增益配置

差動放大器通常設定為單一增益配置(即增益 = 1),但其增益值亦可在 0.5 至 2 之間變化。透過改變差動放大器中電阻器網路的阻值,可以實現多種不同的增益比,以因應各種應用需求。某些應用可能需要較大的衰減,以便將電壓縮放至 ADC 輸入範圍(3.3V 或 5V)。如圖 2 所示,改變電阻器網路的阻值可實現更大的衰減。

 INA600A DA 與 INA597 DA 的對比圖 2 INA600A DA 與 INA597 DA 的對比

差動放大器有一個常被忽略的優點,那就是它們能讓輸入訊號超出供應軌。由於梯形電阻器會將差動放大器的輸入電壓進行分壓,因此整合式放大器的輸入端只會看到經過衰減後的電壓。對於標準運算放大器而言,其供電電壓會限制共模電壓範圍。差動放大器的這種靈活性使其非常適合在可用供電軌有限的情況下用來監測較高的電壓。如圖 3 所示,輸入電壓範圍可超出差動放大器的建議供電電壓範圍。

 INA600 差動放大器的建議操作條件圖 3 INA600 差動放大器的建議操作條件

在高功率密度系統中,由於印刷電路板走線所引起的切換頻率升高與寄生電感增加,可能會產生額外的電壓干擾,進而影響電壓監測的準確性,因為共模雜訊無法完全消除。雖然使用具有高 CMRR 的整合式差動放大器可以消除輸入端之間觀察到的任何共模雜訊,但在離散式差動放大器中,由於外部電阻器之間存在微小失配(特別是在較高增益比的情況下),要利用外部電阻實現高 CMRR 就會變得困難。

公式 2 闡明了寄生電感和切換頻率如何影響訊號中的電壓干擾程度:

方程式 2.

圖 4 說明了整合式差動放大器的 CMRR 性能隨頻率變化。

 INA600 差動放大器的輸出端參考 CMRR 隨頻率變化曲線圖 4 INA600 差動放大器的輸出端參考 CMRR 隨頻率變化曲線