新型微功耗变送器线路

　　一、概述

　　随着传感器在工业自动化领域的扩大、传感器与计算机接口、传感器信号的远程传送等的应用，导致变送器的需求量日益增大。我们过去用3片运算放大器OP-07CP作小信号、高精度线性放大。由于体积大，选配电阻要求精度高，工艺较繁，而使精度和可靠性相对较低。现在我们用美国模拟器件公司的8脚封装单片差动式数据放大器，它的主要优点是体积小，最大供电电流仅为1. 3mA,最大鑫线性为40ppm，最大50p V的低失调电压和最大0. 6pV/℃的失调漂移，性能优于三运算放大器构成的仪表放大器，而且价格低，因此，它特别适用于作为传感器信号放大电路。

　　二、仪表放大器AD62O主要特性及原理

　　1.特性

　　(l)使用方便，只需一个外接电阻设定增益(增益范围1~1000);

　　(2)供电电源范围宽，为士2.3一18V;

　　(3)体积小，8脚塑封(DIP);

　　(4)低功耗，最高供电电流为1.3mA;

　　2.原理

　　电路原理图见图1。

　　输入三极管Q1，和Q2提供简单的差分双极输入，由于采用超p工艺可获得最大为1.0nA的低输入偏置电流。通过Q1一A1一R1环和QZ一AZ一RZ环，反馈保持输入器件Q1、Q2的集电极电流恒定，且使输入电压加于外部增益设定电阻R。上。信号从A1、A2输入而产生的差分增益，可以用G一(R1+R2)/R_G十1表示。单位增益减法器A₃去除任何共模信号，形成一个参考REF脚电位的单端输出。

　　R_G值也决定前置放大级跨导。R_G减小增益增大，跨导逐渐增加到输入三极管的增益(或值).这有三大优点:①可编程的增益增加，开环增益随之增加，从而降低了增益的误差;②增益带宽(由C1、C2和预放大器跨导决定)随编程增益而增加，因此，优化了频率响应;③输入电压噪声降低到值，主要由集电极电流和输入器件的基极电阻决定。内部增益电阻修整到绝对值为允许增益用一个简单的外电阻精确的编程。

　　三、变送电路设计

　　1.电压输出型

　　R₁、R₂分别为D₁、TL431的限流电阻，R₃、R₄为传感器调零偏置电阻，W1为调零电位器，D₁是9.8V稳压二极管，为IC1(7660SCPA或766oCMS)提供正电源，由7660的5脚为AD620提供负电源。TL431是精密可调基准电源，通过调节W:可以调节传感器桥压，从而调节传感器满量程输出，R₃为AD620的增益电阻，D₂是5.ZV的保护稳压二极管。C₁、C₂为10拜F/16V小体积钮电容。整个变送器功耗可以作到低于10mA。