基于AD620芯片的运算放大器
AD620总结范文
AD620总结范文AD620是一款高性能、低噪声、低输入偏置电流的仪器放大器。
它是由ADI（安尔发）公司设计和生产的，广泛应用于工业、医疗、电信等领域的精确测量和控制系统中。
在这篇总结中，我们将深入探讨AD620的特点、应用和优势。
首先，AD620的特点是它具有高增益、低漂移和低噪声。
这意味着它可以放大微弱的信号，并保持低噪声和漂移，从而提供高精度的测量结果。
AD620的增益范围广泛，可以通过外部电阻和电容的选择来调整增益，满足不同应用的需求。
此外，AD620具有非常低的输入偏置电流，减小了电路中的误差，提高了系统的稳定性和可靠性。
其次，AD620适用于各种精确测量和控制系统。
它的输入电压范围大，可以接收来自传感器、变送器或其他信号源的微弱信号，并可靠地放大。
AD620的应用领域非常广泛，包括温度测量、压力测量、气体浓度检测、心电图放大等。
同时，AD620还可以用于电压供应电路、传感器接口电路和仪表放大电路等。
与其他仪器放大器相比，AD620具有几个显著的优势。
首先，它的低噪声和低漂移特性使得AD620能够提供高精度的测量结果。
其次，AD620的增益范围宽广，可满足不同应用的需求，无需更换芯片或调整电路设计。
此外，AD620的工作电压范围广，可以适应不同的电源供应。
然而，AD620也存在一些局限性。
首先，尽管AD620具有低噪声和低漂移特性，但在一些极端环境下，仍可能受到干扰。
其次，AD620在高频信号放大方面的性能可能相对较弱，不适用于一些高频应用。
最后，AD620的电源电压和电源电流需求较高，因此在应用中需要提供稳定和足够的电源供应。
综上所述，AD620是一款高性能、低噪声、低漂移的仪器放大器，适用于各种精确测量和控制系统。
它的特点包括高增益、低噪声、低漂移和低输入偏置电流。
AD620的广泛应用领域包括工业、医疗、电信等，具有高精度、稳定性和可靠性的优势。
然而，AD620也存在一些局限性，如受到环境干扰、高频信号放大性能较差和对电源供应要求较高等。
AD620中文资料
作者：黃凱(2002-05-05)，推薦：徐業良(2002-05-25)。
AD620儀表放大器使用說明在㆒般訊號放大的應用㆗通常只要透過差動放大電路即可滿足需求，然而基本的差動放大電路精密度較差，且差動放大電路㆖變更放大增益時，必須調整兩個電阻，影響整個訊號放大精確度的變因就更加複雜。
儀表放大電路則無㆖述的缺點，本文將先簡介儀表放大電路，然後再說明AD620儀表放大IC 的使用方式及應用範例。
1. AD620儀表放大器簡介圖1儀表放大電路是由㆔個放大器所共同組成，其㆗的電阻R 與R x 需在放大器的電阻㊜用範圍內(1k W ~10k W)。
藉由固定的電阻R ，我們可以調整R x 來調整放大的增益值，其關係式如式(1)所示，唯須㊟意避免每個放大器的飽和現象（放大器最大輸出為其工作電壓±）。
Vdc )(21021V V R R V x -÷÷øöççèæ+= (1)圖1. 儀表放大電路示意圖㆒般而言，㆖述儀表放大器都㈲包裝好的成品可以買到，我們只需外接㆒電阻（即式(1)㆗之R x），依照其㈵㈲的關係式去調整㉃所需的放大倍率即可。
以㆘即介紹AD620儀表放大器的使用方法。
圖2所示為AD620儀表放大器的腳位圖。
其㆗1、8接腳要跨接㆒電阻來調整放大倍率（作用同式(1)㆗之R x），4、7接腳需提供正負相等的工作電壓，由2、3接腳輸入的放大的電壓即可從接腳6輸出放大後的電壓值。
接腳5則是參考基準，如果接㆞則接腳6的輸出即為與㆞之間的相對電壓。
AD620的放大增益關係式如式(2)、式R(3)所示，藉由此㆓式我們即可推算出各種增益所要使用的電阻值了。
G圖2. AD620腳位示意圖14.49+W =GR k G (2) 14.49-W =G k R G (3)AD620的基本㈵點為精確度高、使用簡易、低雜訊，應用㈩分廣泛，表1為AD620的規格㈵性總覽。
仪用放大器AD620及其应用
（3 ） 差分屏蔽驱动
（=） 共模屏蔽驱动 图< 屏蔽驱动电路
$ 应 用 !)$ 在光电检测中的应用
光电检测在工业中应用非常广泛。设计一个光 电检测系统的原 则 就 是 把 总 系 统 噪 声 减 小 到 最 低 限度。系统的噪声主要包括探测器噪声、 电阻噪声 和运放的噪声， 因他们之间 各 自 独 立 ， 所以总噪声 可以表示为
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结
论
按照上面分 在我们研制的 E:= 智能调节器中， 析的方法， 减少了 #%"L 对系统口线的占用， 提高了 仪表工作正常， 效果 AEH 的利用率。经过实际应用， 良好。 参
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集成稳压器与非线性模拟集成电路 ) 国防 工业出版社 ) （$ ） %II# ) 作者简介： 屠运武 （%I>"J ） ， 男， 硕士， 高级工程师， 现从事自动化和 计 算 机 应 用 和开发工作。 收稿日期： +,,,J,!J,$
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（$） 输入偏置电流是给运放的输入晶体管提供 偏置所需的电流， 它必须由一个返回回路， 因此， 当 放大象变压器这种交流耦合信号源时， 每一个输入 点必须有一个到地的直流通路， 如图 ! 所示。
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一级滤波原理图
（! ） 将 E-F <=>+, 的 输 出 电 压 和 参 考 端 有 关 ， 端和恰当的接地点连接可解决很多接地方面的问 题。为了将低电平的模拟信号从有噪声的数字环境 中隔离出来，许多数据采集系统将模拟地和数字地 分开。接地原则为各个独立的接地回路使敏感点流 向地的电流为最小。这些接地回路又必须在某一点 连接在一起，通常在 <=O 上。如图 L 所示， <=>+, 的参考端 L 端、 采样保持器 <=L%L 的地端、 模拟供 电电源的地端分别接到模数转换器 <=L"#< 的模拟 地端；而数字供电的地端和模数转换器 <=L"#< 的
AD620放大电路应用仿真结果-001
AD620应用电路仿真-001 AD620是一款仪表放大器，性能指标如图1所示。
图1 AD620的性能指标
AD620的放大倍数只要通过调节1脚和8脚之间的连接电阻R G 就可以调节其放大倍数，放大倍数的调整范围是1到10000，具体的放大倍数G 的计算公式如下：
G=G R K
4.49+1
例如，要使AD620放大1000，则R G 约等于49.4欧。
下面简单举个例子来说明AD620的应用。
示例是AD620对电桥上的微弱信号进行放大的应用，仿真电路如图2所示。
图2AD620电桥信号放大电路
在图2中可以看到，AD620输入端的信号为2.255mV，AD620的放大倍数大约为100倍，放大后的信号为225.59mV。
由此可见，AD620可以将很微弱的信号准确的放大，放大倍数基本上符合理论值。
ad620用法介绍以及典型电路连接要点
单片仪表放大器为了满足对更容易应用的仪表放大器的需求，ADI公司研发出单片IC仪表放大器。
这些IC包含对如前所述的三运放和双运放仪表放大器电路的改进，同时提供激光微调的电阻器和其它有益於单片IC的技术。
由於有源器件和无源器件现在都在同一颗管芯内，所以它们能够精密匹配——这保证了器件提供高CMR。
另外，这些器件在整个温度范围内保持匹配，从而保证了在宽温度范围内优良的性能。
IC技术（例如，激光晶圆微调）能够使单片集成电路调整到极高精度并且提供低成本、高量产。
单片仪表放大器的另一个优点是它们可以采用尺寸极小、成本极低的SOIC或MSOP封装，适合用於高量产。
表1提供一个ADI公司仪表放大器性能快速一览表。
图1. AD8221原理图一、采用仪表放大器还是差分放大器尽管仪表放大器和差分放大器有很多共性，但设计过程的第一步应当是选择使用何种类型的放大器。
差分放大器本质上是一个运放减法器，通常使用大阻值输入电阻器。
电阻器通过限制放大器的输入电流提供保护。
它们还将输入共模电压和差分电压减小到可被内部减法放大器处理的范围。
总之，差分放大器应当用於共模电压或瞬态电压可能会超过电源电压的应用中。
与差分放大器相比，仪表放大器通常是带有两个输入缓冲放大器的运放减法器。
当总输入共模电压加上输入差分电压（包括瞬态电压）小於电源电压时，应当使用仪表放大器。
在最高精度、最高信噪比（SNR）和最低输入偏置电流（IB）是至关重要的应用中，也需要使用仪表放大器。
二、单片仪表放大器内部描述1、高性能仪表放大器ADI公司於1971年推出了第一款高性能单片仪表放大器AD520，2003年推出AD8221。
这款仪表放大器采用超小型MSOP封装并且在高於其它同类仪表放大器的带宽内提供增加的CMR。
它还比工业标准AD620系列仪表放大器有很多关键的性能提高。
图2. AD8221的引脚排列AD8221是一种基於传统的三运放结构的单片仪表放大器（见图1）。
常用运放芯片
常用运放芯片运放芯片是一种具有高增益、宽带宽和低功耗的集成电路。
它广泛应用于各种电子设备中，例如放大器、滤波器、模拟计算器、传感器接口等。
常用的运放芯片有很多种，本文将介绍一些常用的运放芯片。
1. LM741：LM741是一种经典的运放芯片，是全球最常用的运放芯片之一。
它具有高增益、宽带宽和低噪声等特点，广泛应用于放大电路和滤波器等领域。
然而，LM741也有一些缺点，例如工作电压范围窄、输入输出阻抗高等。
2. TL082：TL082是一种双运放芯片，具有四个运算放大器，广泛应用于音频放大器和滤波器等领域。
它具有宽带宽、低失真和低功耗等特点，而且价格相对较低，是一种性价比较高的运放芯片。
3. AD620：AD620是一种精密放大器芯片，具有低输入偏置电流和低噪声等特点，可以用于传感器信号放大和测量等应用。
AD620还具有可调增益和温度补偿等功能，适用于多种工作环境。
4. LM358：LM358是一种双运放芯片，具有低功耗和低输入偏置电流等特点，广泛应用于电压比较器、温度测量和信号放大等领域。
LM358的价格低廉，性能稳定，是一种常用的运放芯片。
5. TL074：TL074是一种四运放芯片，具有低功耗和宽带宽等特点，适用于高性能音频放大器和滤波器等应用。
TL074还具有高共模抑制比和低温漂等特性，使其在高精度测量和数据采集中有广泛应用。
6. AD823：AD823是一种超低功耗运放芯片，主要用于心电图（ECG）监测和生物信号放大等应用。
AD823具有低噪声和高共模抑制比，能够提供高质量的生物信号放大，适用于医疗设备和个人健康监测等领域。
以上是一些常用的运放芯片，它们具有不同的特点和应用领域。
根据具体的需求，选择合适的运放芯片可以提高电路性能和系统稳定性。
随着技术的不断进步，新型的运放芯片也将不断涌现，为电子设备提供更高的性能和功能。
AD620仪表放大使用说明
作者：黃凱(2002-05-05)，推薦：徐業良(2002-05-25)。
AD620儀表放大器使用說明在㆒般訊號放大的應用㆗通常只要透過差動放大電路即可滿足需求，然而基本的差動放大電路精密度較差，且差動放大電路㆖變更放大增益時，必須調整兩個電阻，影響整個訊號放大精確度的變因就更加複雜。
儀表放大電路則無㆖述的缺點，本文將先簡介儀表放大電路，然後再說明AD620儀表放大IC 的使用方式及應用範例。
1. AD620儀表放大器簡介圖1儀表放大電路是由㆔個放大器所共同組成，其㆗的電阻R 與R x 需在放大器的電阻㊜用範圍內(1k W ~10k W)。
藉由固定的電阻R ，我們可以調整R x 來調整放大的增益值，其關係式如式(1)所示，唯須㊟意避免每個放大器的飽和現象（放大器最大輸出為其工作電壓±）。
Vdc )(21021V V R R V x -÷÷øöççèæ+= (1)圖1. 儀表放大電路示意圖㆒般而言，㆖述儀表放大器都㈲包裝好的成品可以買到，我們只需外接㆒電阻（即式(1)㆗之R x），依照其㈵㈲的關係式去調整㉃所需的放大倍率即可。
以㆘即介紹AD620儀表放大器的使用方法。
圖2所示為AD620儀表放大器的腳位圖。
其㆗1、8接腳要跨接㆒電阻來調整放大倍率（作用同式(1)㆗之R x），4、7接腳需提供正負相等的工作電壓，由2、3接腳輸入的放大的電壓即可從接腳6輸出放大後的電壓值。
接腳5則是參考基準，如果接㆞則接腳6的輸出即為與㆞之間的相對電壓。
AD620的放大增益關係式如式(2)、式R(3)所示，藉由此㆓式我們即可推算出各種增益所要使用的電阻值了。
G圖2. AD620腳位示意圖14.49+W =GR k G (2) 14.49-W =G k R G (3)AD620的基本㈵點為精確度高、使用簡易、低雜訊，應用㈩分廣泛，表1為AD620的規格㈵性總覽。
AD620仪表放大器中文资料
AD620仪表放大器中文资料时间：2009-11-4 17:32:45 点击：1490 作者：未知来源：无AD620 组件介绍10GΩ||2pF，低噪声，此仪表放大器有高输入阻抗： AD620 的基本特点为精确度高、使用简单、，：100dB 高共模具斥比高(CMR)，1.0nAbias current)：Voltage)offset ：50uV，低输入偏移电流(Input 低输入抵补电压( Input低消耗功率：1.3 mA，以及过电压保护等特性应用十分广泛。
的规格特性总览表。
然而会选用它，是因它价格还算可以、增益值大、漂移电位低等，AD620正好符合成本合理及有效放大惠斯顿电桥所输出的微小变化讯号。
备注规格特性项目只需一个电阻即可设定1~1000 增益范围-± 2.3V ~ ±18V 电源供应范围可用电池驱动，方便应用于可携低耗电量Max supply current =1.3mA式器材中-VOFFSET(max)= 50μV 漂低补偿电压：精确度高0.6μV/℃ max. 移电压：-低噪声-转ECG量测与医疗器材、压力量测、V/I 应用场合换、数据撷取系统等。
图3为将选用之仪表放大器IC-AD620 接脚示意图，其中的1、8 接脚要跨接一个电阻来调整放大倍率，然而方程式1为AD620的增益与可调电阻的关系式，由此二式我们即可推算出各种增益所要使用值。
GR的电阻值内部方框图1 AD620图2 AD620引脚功能图图1式 3 图应用电路图：电路减轻射频干扰4 图输入耦合5 图返回地面的偏置电流与AC返回地面的偏置电流与变压器输入耦合6 图返回地面的偏置电流与热电偶输入7 图1.8 mA, ±3 V高精度电压至电流转换器图8共模屏蔽驱动程序9 图基本接地实践图10时间建立测试电路11 图微分驱动程序电路12 图单电源工作5V压力监控电路，可以在图13医疗心电监护仪电路图14封装图：。
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基于AD620芯片的运算放大器
一、设计要求及目的
设计一个简单的运算放大电路，信号输入有效频率2KHz以下，放大倍数250-300之间。
为抑制随机噪声，信号放大后再经过一个简单一阶RC低通滤波器，在不损坏有效信号的同时，最大限度滤除噪声。
二、放大电路介绍
放大电路是指增加电信号幅度或功率的电子电路。
应用放大电路实现放大的装置称为放大器。
它的核心是电子有源器件，如电子管、晶体管等。
为了实现放大，必须给放大器提供能量。
常用的能源是直流电源，但有的放大器也利用高频电源作为泵浦源。
放大作用的实质是把电源的能量转移给输出信号。
输入信号的作用是控制这种转移，使放大器输出信号的变化重复或反映输入信号的变化。
现代电子系统中，电信号的产生、发送、接收、变换和处理，几乎都以放大电路为基础。
20世纪初，真空三极管的发明和电信号放大的实现，标志着电子学发展到一个新的阶段。
20世纪40年代末晶体管的问世，特别是60年代集成电路的问世，加速了电子放大器以至电子系统小型化和微型化的进程。
现代使用最广的是以晶体管（双极型晶体管或场效应晶体管）放大电路为基础的集成放大器。
大功率放大以及高频、微波的低噪声放大，常用分立晶体管放大器。
高频和微波的大功率放大主要靠特殊类型的真空管，如功率三极管或四极管、磁控管、速调管、行波管以及正交场放大管等。
三、AD620芯片介绍
AD620是一款低成本、高精度仪表放大器，仅需要一个外部电阻来设置增益，增益范围为1至10000。
此外，AD620引脚图采用8引脚SOIC和DIP封装，
尺寸小于分立式设计，并且功耗较低(最大电源电流仅1.3 mA)，因此非常适合电池供电的便携式(或远程)应用。
AD620具有高精度(最大非线性度40 ppm)、低失调电压(最大50 µV)和低失调漂移(最大0.6 µV/°C)特性，是电子秤和传感器接口等精密数据采集系统的理想之选。
它还具有低噪声、低输入偏置电流和低功耗特性，使之非常适合ECG和无创血压监测仪等医疗应用。
由于其输入级采用Superβeta处理，因此可以实现最大1.0 nA的低输入偏置电流。
AD620在1 kHz时具有9 nV/√Hz的低输入电压噪声，在0.1 Hz至10 Hz 频带内的噪声为0.28μV峰峰值，输入电流噪声为0.1 pA/√Hz，因而作为前置放大器使用效果很好。
同时，AD620的0.01%建立时间为15μs，非常适合多路复用应用；而且成本很低，足以实现每通道一个仪表放大器的设计。
AD620 由传统的三运算放大器发展而成, 但一些主要性能却优于三运算放大器构成的仪表放大器的设计, 如电源范围宽(±2. 3～±18 V ) , 设计体积小, 功耗非常低(最大供电电流仅1. 3 mA ) , 因而适用于低电压、低功耗的应用场合。
AD620 的单片结构和激光晶体调整, 允许电路元件紧密匹配和跟踪, 从而保证电路固有的高性能。
AD620 为三运放集成的仪表放大器结构, 为保护增益控制的高精度, 其输入端的三极管提供简单的差分双极输入, 并采用β工艺获得更低的输入偏置电流, 通过输入级内部运放的反馈, 保持输入三极管的集电极电流恒定, 并使输入电压加到外部增益控制电阻RG上。
AD620 的两个内部增益电阻为
24.7KΩ, 因而增益方程式为
G =49.4 KΩ/RG + 1
对于所需的增益, 则外部控制电阻值为
RG =49.4/(G - 1)kΩ
AD620的引脚图如图一所示：
图1 AD620芯片引脚图
四、运算放大器电路原理图
运算放大电路的原理图如图二所示：
图2 运算放大电路原理图
如上图所示，4、7引脚分别接负正9V电源为AD620提供双电源供电，所以VOUT电压是处于正负9V之间，但因为AD620不是轨到轨运放，所以VOUT 不能达到正负9V。
3、2引脚分别是差模输入信号的正负输入端，其与地之间接
一个10K的电阻是为AD620提供偏置电流。
5引脚是参考端，有VOUT=(VIN+-VIN-)G+REF，我们这里将参考端接地。
1、8之间串联的电阻是为改变电路增益，这里将两个390R的电阻并联，并联后的阻值为195R,所以此放大电路的电压增益为G =49.4 KΩ/195R + 1,G=254.3。
6引脚是放大电路的输出端。
该运算放大电路的仿真结果如下图所示：
图3 放大电路仿真结果
可以看出，输入电压的幅度为20mv，经过放大电路放大后的电压幅度为5.08v左右，放大倍数为254
02
.5=
÷，这和设计的放大倍数G=254.3相差很
.0
08
小。
五、一阶低通滤波器设计
滤波器的功能就是允许某一部分频率的信号顺利的通过，而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制，它实质上是一个选频电路。
滤波器中，把信号能够
通过的频率范围，称为通频带或通带；反之，信号受到很大衰减或完全被抑制的频率范围称为阻带；通带和阻带之间的分界频率称为截止频率；理想滤波器在通带内的电压增益为常数，在阻带内的电压增益为零；实际滤波器的通带和阻带之间存在一定频率范围的过渡带。
本设计中的滤波器的作用是消除高频噪声的干扰。
由于传感器输入来的信号是低频信号，信号频率在2KHZ 以下，为了消除高频噪声的干扰，需在信号的输出端串接个低通滤波器。
为使电路简单便于应用，这里串接一阶RC 低通滤波器，并将截止频率设计在1.8K 左右。
其电路图如图三所示：
图4 一阶低通滤波器电路图
由RC f c π21=可得该低通滤波器的截止频率为61022.039021-⨯⨯=πc f =1.85K 。
用multisim12仿真出的结果如图四所示，可以看出其-3dB 点大概是1.85K 。
图5 一阶RC 低通滤波器波特图
六、总结
该基于AD620芯片的运算放大电路能有效地放大输入信号，而后置的一阶低通滤波器能消除很大一部分噪声的干扰，该设计能满足预期实验要求。