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[参考译文] INA143:增益小于1?

Guru**** 1135610 points
Other Parts Discussed in Thread: PGA281, INA143, ADS1284, INA145
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1274914/ina143-gain-smaller-than-1

器件型号:INA143
主题中讨论的其他器件: ADS1284、PGA281、 INA145

大家好!

我正在尝试设计具有可变满量程的 ADC、因此需要可选的可变增益级(衰减器)。

在本次讨论中、对增益如何不同于10 (小于10、大于1)进行了解释。
https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/936115/ina143-can-i-make-the-gain-of-ina143-smaller-than-10?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=INA143#


因此我应该使用 INA143来减小振幅(而不是在第二个块中使用 G=0.1和进一步的增益、
那么增益小于1又会怎样呢?
我需要可选增益:
- x0.125
- x0.250
- x0.350

我能否简单地将串联电阻器(0.1%)添加到输入中、如上文所述? (例如、对于增益=0.35、25千欧0.1%电阻器)
是否有建议的方法来选择电阻器(例如 alanog 开关/多路复用器)?
谢谢。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Michele:

    我认为您提到的这篇文章针对固定增益应用考虑了 INA143配置。 如果您需要可选增益、则可以考虑使用可编程增益放大器(PGA)、因为这将提供最佳性能、灵活性和增益精度。

    您有何带宽要求?  您是否打算使用此衰减增益级驱动 ADS1284? 我看到 ADS1284是一个4kSPS ADC。

    在这种情况下、我推荐针对高精度低频应用进行优化的 PGA281。 PGA281具有数字可选增益设置以及0.125、0.25和0.344增益选项。 它也是全差分信号、因此可以配置为直接驱动差分 ADC、如下面的配置所示。

    https://www.ti.com/product/PGA281?keyMatch=PGA281&tisearch=search-everything&usecase=GPN-ALT 

    请参阅 PGA281数据表

    该器件还有另一个类似版本 PGA280、 该版本由 SPI 控制、并且具有一个集成式输入多路复用器。

    正如您从 PGA281数据表的图表16中可见、在频率高于~10kHz 时、最低增益设置开始滚降。 如果您在这些较高频率下需要交流精度、可考虑宽带宽全差动 PGA、如新型 PGA855

    此致、

    扎赫

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    谢谢、对于上述增益、我将评估 PGA 这样的281。
    同时、我的同事会针对非标准换能器设计更灵活、其中我的前置放大器将用作放大器/衰减器。
    我们还在为 ADS1821设计电路板、因为我们已经为此设计了评估板。
    由于总体采样率为200SPS、带宽不是问题、因此 ADC 将在4000SPS 以下采样。

    我们还在评估不同的方式(我不喜欢这种方式、但进行噪声比较可能会很有用):
    使用 INA145将360K 电阻添加到引脚2和3以获得 G1=0.1、然后使用数字电位计作为 RG1/RG2来创建可变 A2增益。

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    尊敬的 Michele:

    如果您需要放大和衰减、PGA281是理想之选、因为它可提供0.125V/V 至128V/V 的二进制增益步长、对于每个增益设置、还具有1.375的附加增益标度选项。

    我同意、由于下面所述的原因、向 INA145输入添加360kΩ 电阻器以进行衰减并非最佳选择。

    1.)  片上精密40kΩ 电阻器经过激光修整、可实现精确增益和高共模抑制以及出色的 TCR 跟踪、从而确保在温度范围内保持高精度。 360kΩ 输入电阻器的容差会导致 INA145输入之间的源阻抗不匹配、从而降低 INA145的增益精度和 CMRR 性能。

    2.) 当以增益配置 INA145时、衰减然后增益方案将极大地降低噪声性能。  例如、如果 INA 级的总增益等于1、噪声增益必须等于20dB、因为您已经将输入电压衰减了20dB。 此外、大360kΩ 电阻器的热噪声也将被噪声增益放大。

    3.) 与 INA145相比、PGA281的1/f 低频噪声显著改善、因为 PGA281使用自动置零拓扑将低频噪声降低到接近零的水平。 由于您的采样率非常低、1/f 噪声可能是您系统中的主要噪声源。 请注意、该1/f 噪声也会被放大器的噪声增益放大。

      

    4.) INA145具有单端输出 、而不是 PGA281差分输出。 我好像找不到您提到的 ADS1821、但如果您需要 ADC 的单端输出电压、我建议在 PGA281差分输出和单端 ADC 输入之间添加一个配置为1V/V 增益的简单差分放大器级。

    此致、

    扎赫