[参考译文] OPA2388：热电堆的信号调节器和放大器

Shyamsundar，您好！

首先，看看由Neil Albaugh开发的热电偶放大器设计，Neil Albaugh在该部门的应用工程师使用了多年。 该电路至少在十年前设计，并使用了OPA335自动调零运算放大器。 它在电路中提供了非常高的性能。 OPA2388是一款更新的放大器，具有多种增强的性能，因此也是一个很好的选择。 电路中可能需要更改一些组件值，以优化传感器的增益并确保稳定性。

该电路可在TINA Spice博客页面上找到。 您可以使用TINA-TI模拟电路，该程序可从TI网站下载。 您可以在此处找到博客：

www.tina.com/.../

或者，您可以将OPA2388设置为高增益直流放大器，并将第二级用于有源滤波器以限制噪声带宽。 我建议您查看网上有关热电堆放大器主题的信息。 关于这一主题，有一些有用的信息。

此致，Thomas
精密放大器应用工程

您好，

对此有几种方法。 首先，您可能需要了解TIPD209，它是一种TI设计，用于具有冷接点补偿的热电偶放大器(下图)。

此外，我还找到了Amphenol Sensors的以下文章，其中包括使用op-amp的示例配置：  

根据您的精确度要求，带宽和ADC的调制器频率，您可能会遇到驱动带有INA333或OPA388的24位delta sigma转换器的问题。 INA333没有驱动ADC所需的带宽，而OPA388的输出阻抗特性使器件难以驱动具有高调制器频率的转换器(大多数零漂移放大器都是如此)。 为了更好地分辨ADC，您可以在输入电路和转换器之间包括缓冲放大器(如OPA320)。  

您好，Thomas：

感谢您的参与。

我已经下载了TINA和OPA335热电堆信号调节器，并通过修改进行了模拟。 我还使用了OPA388而不是OPA335。

它提供1000 V/V的增益
因为我是一名数字设计师，所以我对这条线路不太确定。 该电路是否正常？

Shyamsundar，您好！

将闭环增益从原来的101x增加到1001x，会降低电路工作时的环路增益。 这会影响电路的增益精度并降低带宽；但是，此电路本质上是直流电路，因此后者不会成为问题。 将闭环增益保持在原始的101x将使环路增益增加10倍，并保持通过使用较低增益获得的增益精度优势。

您可能需要考虑使用OPA2388，只需添加增益为+10 V/V的第二个增益阶段 这将使工作电流大约加倍，需要考虑这一点。 如果您打算驱动ADC，则可能需要为第二个运算放大器使用不同的运算放大器，这一运算放大器最适合驱动特定的ADC。 这是考虑采用双运算放大器方法的另一个原因。

我注意到您已删除了应用于输出电阻器(R4)的-5 V偏压。 没关系，但请注意，OPA388输出将只能摆动到负电源限制，即毫伏或数十毫伏，高于0伏，具体取决于输出电流。

此致，Thomas
精密放大器应用工程

您好，Thomas：

非常感谢。
已记下您的建议。

我将使用增益为101的OPA388作为内联电缆前置放大器，因为热电堆传感器安装在3米高的3米高极上，使用3米长的电缆。

和OPA320的第二级，在数据采集模块上具有10V/V增益。 输出将通过单极(+5V)操作馈送到ADC ADS1258-EP。是否正常？
还是建议在OPA320之前再使用一个带滤波器的OPA388直流放大器级来补偿电缆损耗并消除电缆噪音？

还有其他建议吗？

此致，

Shyam。

谢谢。
我决定使用 www.tina.com/.../ ，将OPAMP替换为OPA388。
我还决定使用OPA320作为ADS1258-EP的输入缓冲器。

唯一的问题是我的热电堆传感器信号来自3米长的电缆。我将使用上面的红外热电堆探测器放大器电路作为线缆内嵌前置放大器。使用的第二级是什么。
我主要关心的是准确度和噪音(因为我的热敏灵敏度是5微伏)。

再次感谢。

Shyamsundar您好！

OPA320是 一款功能强大的ADC驱动器，因为 它具有宽带宽，良好的输出驱动电流功能以及 扁平开环输出阻抗与频率特性，所有这些都对特定应用非常重要。 我认为它比OPA388更适合于非常精确的传感器接口应用，更适合ADC驱动器。

设计可 实现 24位性能最大化的模拟信号链是一项非常艰巨的任务。 由于ADS1258-EP受TI的精密数据转换器产品组的支持，因此我建议您 在 他们的E2E论坛上详细介绍  在驱动ADS1258-EP时的最佳实践。 他们可能会提供一些建议，帮助您设计驱动电路 以实现 最佳性能。

此致，Thomas

精密放大器应用工程

Shyamsundar，您好！

我支持目录ADS1258。 我在使用OPA320时没有发现任何问题。 正如Thomas所说，该运算放大器具有良好的驾驶能力，在这种应用中可能会很好地发挥作用。

请记住，ADS1258只能测量略大于参考电压的电压。 因此，如果OPA320的输出电压达到3.5V，您可能需要使用4.096V基准电压，例如某个REF6x40器件。

此致，
Chris

您好，Chris：

谢谢。

OPA320的输出从0.1V波动到4.9V，我想使用整个电压带。
如果我使用4.096V基准电压，那么ADC将在输入电压为4.34V时读取满刻度。对吗？

所以，我打算使用4.5V或5V参考。 这样可以吗？

我将调整我的OPA388和OPA320级，以便ADC读取热电堆传感器输出的全摆动。