【分享】+基于仪表放大器INA333的使用

只看该作者 · 2013-12-27 15:10

本帖最后由 shaoye7031 于 2013-12-27 15:13 编辑

学习电子模拟技术做为重要的一部分，而模拟器件的重点就是运放的使用，做为小信号和微弱信号的处理，必须用到一些小信号处理的运放，本文针对于仪表放大器INA333的使用进行深入的讲解，让大家会使用INA333芯片，触类旁通的学会使用TI的别的仪表放大芯片。
INA333是一种低功耗，精密仪表放大器，提供良好的准确性。多功能三运放仪表放大器的运算设计，小尺寸和低功耗，使其适合各种便携式应用。
芯片参数：输入失调电压: 25 µ V (max), G ≥ 100° C, G ≥ 100

噪声: 50nV/ √ Hz , G ≥ 100共模抑制比: 100dB (min), G ≥ 10
输入偏置电流: 200pA (max)
输入电压范围: (V – ) +0.1V to (V+) – 0.1V
输出电压范围: (V – ) +0.05V to (V+) – 0.05V
静态电流: 50 µ A
环境温度: – 40 ° C to +125 ° C
管教说明：
1. RG接地端

2. VIN-反向输入端
3. VIN+同相输入端
4. V-负电源接入端
5.REF反馈信号接入端
6.VOUT输出信号端
7.V+正电源接入端
8.RG接地端

INA333是一款低功耗、零漂移、轨到轨输出的仪表放大器。对于微弱电信号的放大具有良好的效果，便于AD对信号的采集。其他的具体参数见数据手册。

其内部结构如下图所示：

芯片内部集成了传统的仪表放大电路，从而避免了复杂电路的搭建。其增益G=（1+100k/Rg），我们可以根据实际情况选择Rg来改变微弱信号的放大倍数。关于Rg的选择可参考下表:

在本次试验中我们选择了Rg为1k，即放大倍数100倍，基准端选择2.048v的基准电压。关于芯片的基准端我们可以让它接地，也可以加基准电压，但基准电压必须低于供电电压1.5v。一般情况下我们选择了基准电压，这样做都是为了更好的驱动后一级的电路和减小误差。

具体电路图如图所示：

根据原理图画出PCB，实验中所用到的主要器件包括INA333和opa2340，opa2340是一款精密的轨到轨运放，在这个电路中作为两个电压跟随器，作用分别是去除输入的纹波和输出的缓冲电路。

调试结果：根据理论计算，微弱信号的变化范围是0~25.26mv，则输出电压的变化范围为0~4.574v.(因为此时的电压放大倍数为100倍)。

实际结果：微弱信号的变化范围为11.2mv~31.4mv，实际输出电压范围3.17v~5.05v。

结果分析：微弱信号的变化范围与理论范围有所出入，与所搭电桥有关，电阻的变化和不稳定都对结果有所影响，所以实际的微弱信号参数就有些许变化。

供电电压：5.04v 电桥输入电压：5.04v

实验数据：

微弱信号输入	输出电压	减去基准电压2.048	放大倍数
11.2mv	3.17v	1.122v	100.18
15.1mv	3.58v	1.532v	101.46
18.9mv	3.96v	1.912v	101.16
22.8mv	4.35v	2.302v	100.96
27.3mv	4.80v	2.752v	100.81
29.7mv	5.04v	2.992v	100.74