2。3 前置放大电路

图 2-9  电压缓冲器方案

从直流电源电流单臂电桥输出的信号 μV 级的信号，如果不放大这信号，往 往有很大的共模信号，那有效信号就会被干扰噪声信号盖住，给下一级的输入也 得不到我们想要的信号，所以前置放大接仪表放大器就很必要，这又涉及到放大 器的选择。仪表类的放大器一般都具有高共模抑制比、低功耗、低漂移等优点， 这里需要放大器测量范围宽、精度高、工作频带宽。

2。3。1 AD620 工作原理

AD620 非常适合压力测量方面的应用，是低功耗、高精度、体积小、使用 简单、优良的直流特性的仪表放大器。内部来看，是由三个运算放大器改进的单 片仪表放大器，采用绝对值调整技术，放大倍数的设置只需要在连接一个外部电 阻就可以有 1~10000 的增益范围。由于它的特点和优点，压力测量时经常用到 AD620 低电压供电高阻抗压力传感器。耗电很小，仅为 1。7 毫安。该芯片主要参 数如表格 2—2 所示。

表格 2-2  主要芯片参数

供电电源 增益选择 增益选择 最大增益误差 5% 带宽

2。3V ~ 18V 电阻编程 1~10K 0。7% 1MHz(G=1,

（G=1000） 小信号-3dB)

功耗 输入失调电压 输入失调漂移 输入偏置电流 最小共模抑制比

最大 最大 125 V 最大 1 V / C 最大 2。0nA 93dB(G=10) 650mW

AD620 内部原理图

AD620 内部原理电路图由三个运算放大器和采用激光调阻的电阻网络，具 有高输入阻抗、低输出阻抗、低失调电压和高共模抑制比具有良好的电气性能。 由工作原理图所示，元件的增益也就是差模放大倍数的确定是由外接电阻 RG 决

封装图如 2—11 所示。各引脚作用如下：1 脚和 8 脚之间外接电阻来控制差 模放大倍数，2 脚和 3 脚分别接电桥输出的电压信号以差分信号形式输入，4 脚 和 7 脚为正负电源输入端，5 脚为参考电压端，当远距离传输信号消除电位不平 衡，次设计 5 脚接地，意思是 6 脚的输出电压是以地作为参考电压的。论文网

AD620 芯片封装形式

2。3。2 AD620 的程控增益

AD620 只需一个电阻就可以设定增益，功耗低，易用于可携式仪器中。单 片结构和激光晶体调整，运用 工艺可以获得相比之下更低的输入偏置电流运放 的内部负反馈保证了电路的稳定性，增加了输入电阻，降低了输出电阻。内部增 益电阻是 24。7k ，可以看成是一个典型的同相比例放大电路，利用理想运放在 线性工作区工作时的“虚短”、“虚断”的特点，增益公式为：

变化公式，可得外接电阻为：

增益电阻与对应增益关系的表格如下：

表格 2=3 增益电阻与对应增益关系

在信号采集系统中，信号变化幅度和区域都较大时，若采用单一固定不变的 增益，很显然无法满足应变测试的技术要求，变化误差也较大，手动和机械连接 方式都会存在接触电阻，缩小平衡范围，增加零点温度漂移，引入振动干扰，这 就需要采用电子开关软件控制仪表放大器的增益。