仪表放大器INA129的特殊应用

3万 · 2014-4-11 21:41

本帖最后由 mmuuss586 于 2014-4-14 13:05 编辑

:D 仪表放大器是一种精密差分电压放大器，它源于运算放大器,且优于运算放大器。

仪表放大器把关键元件集成在放大器内部，其独特的结构使它具有高共模抑制比、

高输入阻抗、低噪声、低线性误差、低失调漂移增益设置灵活和使用方便等特点,

使其在数据采集、传感器信号放大、高速信号调节、医疗仪器和高档音响设备等

方面倍受青睐。仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增

益组件，具有差分输入和相对参考端的单端输出。与运算放大器不同之处是运算

放大器的闭环增益是由反相输入端与输出端之间连接的外部电阻决定，而仪表放

大器则使用与输入端隔离的内部反馈电阻网络。仪表放大器的 2 个差分输入端

施加输入信号，其增益即可由内部预置，也可由用户通过引脚内部设置或者通过

与输入信号隔离的外部增益电阻预置。

3万 · 2014-4-11 21:42

本帖最后由 mmuuss586 于 2014-4-11 22:00 编辑

就以下几方面内容作简单介绍：

◆INA129技术特点；

◆INA129基本应用；

◆INA129高共模输入电压场合的应用；

◆INA129的Vref作为ADC的零点校正；

◆INA129实现小电流输出；

◆INA129实现的差分反馈恒流源；

◆不要轻易尝试自己搭仪表放大器电路

3万 · 2014-4-11 21:43

下面来谈谈个人看法：

一、INA129技术特点
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●低偏置电压：最大50uV;

●低温度漂移：最大0.5uV/℃;

●低输入偏置电流：最大5nA;

●高共模输入电压范围：(V-)+2V到(V+)-2V;

●高共模抑制：最小120dB;

●输入电压保护：±40V;

3万 · 2014-4-11 21:44

本帖最后由 mmuuss586 于 2014-4-11 22:54 编辑

二、INA129基本应用
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1、差分采样

11.jpg (100.33 KB )

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2014-4-11 22:54 上传

Vo=Vin+ - Vin-;

2、当加法器用

Vo=V1+V2；

3、电压放大（手册中截的图）

33.jpg (45.26 KB )

下载附件

2014-4-11 22:54 上传

3万 · 2014-4-11 21:44

本帖最后由 mmuuss586 于 2014-4-11 23:09 编辑

三、INA129高共模输入电压场合的应用
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在实际使用，经常需要测量20V左右的电压，这时用INA129就比较合适，

INA129的共模输入电压范围还是比较高的：(V-)+2V到(V+)-2V;如果输入电

压范围是0到20V，电源部分可以按下图接（曾使用过AD620就不行，主要是

由于AD620的共模输入电压只有15V左右）：

3万 · 2014-4-11 21:45

本帖最后由 mmuuss586 于 2014-4-12 00:02 编辑

四、INA129的Vref作为ADC的零点校正
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在实际使用中，经常需要测试零点附近的信号，而ADC零点比较

差（特别使用MCU内置ADC）。这时可以用仪表放大器+模拟开关

实现（或者继电器），可以在开机的时候先自动校零，电路如

下图（仅供参考），将模拟开关切到3通道，此时ADC测试到的

值为0.1V左右，正常测试的时候再减去这个值即可，0.1V的电压

可由基准源通过电阻分压后产生（选择低温漂的电阻）。

3万 · 2014-4-11 21:45

本帖最后由 mmuuss586 于 2014-4-12 00:18 编辑

五、INA129实现小电流输出
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小电流输出电路可参考下图(INA129手册中有)：

Vo1=VIN+Vref=VIN+Vo2(1);

负载电流(忽略OPA188的IB)：IL=（Vo1-Vo2）/R1;

代入（1）式可得：IL=VIN/R1；

3万 · 2014-4-11 21:46

本帖最后由 mmuuss586 于 2014-4-12 01:04 编辑

六、INA129实现的差分反馈恒流源（仅供参考，成本较高，实际使用多加点电阻电容啥的）
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电路如下图所示：R3为取样电阻，为了体现差分反馈

的作用，下面加了个R4（实际使用中，电路板的引线就是

一个电阻，在大电流输出时还是影响比较大的），具体

工作原理大家可以分析下。