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。
INA333的内部结构如图所示:
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。
电路图如下:
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。