德州仪器INA826AIDR仪表放大器中文资料

一、型号与类型

INA826AIDR是德州仪器（Texas Instruments，简称TI）生产的一款高性能仪表放大器。该型号属于TI的精密仪器放大器系列，专为要求高精度、低功耗和宽电源范围的应用而设计。INA826AIDR以其出色的共模抑制比、低增益漂移、低噪声以及轨到轨输出等特性，在多个领域得到了广泛应用。

　　厂商名称：TI德州仪器

　　元件分类：仪表放大器

　　中文描述： 仪表放大器Prec,200uA Sply Crnt 36V Supply Instr Amp

　　英文描述： Precision,200-μA Supply Current,36-V Supply Instrumentation Amplifier

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　　INA826AIDR概述

　　INA826是一款高性价比的仪表放大器，功耗极低，可在很宽的单电源或双电源范围内工作。单个外部电阻即可设置1至1000的任意增益。由于增益漂移较低，仅为35 ppm/°C（最大值），因此该器件具有出色的温度稳定性，即使G > 1时也是如此。

　　INA826经过优化，可在高达5 kHz的频率范围内提供超过100 dB(G=10)的出色共模抑制比。在G=1时，整个输入共模范围（从负电源一直到1 V正电源）内的共模抑制比超过84 dB。INA826采用轨至轨输出，是3 V单电源低压工作以及高达±18 V双电源工作的理想选择。

　　通过将输入电流限制在8 mA以下，附加电路可保护输入免受高达±40 V的电源过压。

　　INA826采用8引脚SOIC、VSSOP和微小的3 mm×3 mm WSON表面贴装封装。所有版本的指定温度范围为-40°C至+125°C。

　　INA826AIDR中文参数

　　INA826AIDR引脚图

二、工作原理

INA826AIDR仪表放大器采用差动输入和差动输出的结构，旨在放大差分信号并抑制共模信号。其工作原理基于三运放结构，通过内部电路的优化设计，实现了高精度的差分放大和卓越的共模抑制能力。当差分信号输入到放大器时，通过内部运放的差动放大作用，输出放大的差分信号，同时抑制掉输入信号中的共模部分。

三、特点

1. 超低功耗：INA826AIDR具有极低的功耗，适合对电源效率有严格要求的应用场景。

2. 宽电源范围：该放大器支持从3V单电源到±18V双电源的宽范围供电，满足多种不同电压等级的需求。

3. 高精度增益可调：通过单个外部电阻器，可以灵活设置从1到1000之间的任意增益，为不同应用提供精确的增益调整。

4. 优异的共模抑制比：INA826AIDR在高达5kHz的频率下，提供超过100dB（G=10）的共模抑制比，有效抑制了共模干扰信号。

5. 低增益漂移：即使在温度变化的情况下，INA826AIDR的增益漂移也非常小，仅为35ppm/°C（最大值），保证了在宽温度范围内的稳定性。

6. 轨到轨输出：该放大器采用轨到轨输出设计，能够充分利用电源电压范围，提供更大的输出动态范围。

7. 过压保护：内置电路通过限制输入电流小于8mA，有效保护输入端免受超过电源高达±40V的过压影响。

四、应用

INA826AIDR仪表放大器因其卓越的性能和广泛的应用范围，被广泛应用于以下领域：

1. 模拟输入模块：在数据采集系统中，INA826AIDR可用于放大模拟传感器信号，提高信号质量和系统精度。

2. 流量变送器：在工业自动化领域，INA826AIDR可用于流量变送器中的信号放大，确保流量测量的准确性和稳定性。

3. 电池测试：在电池测试设备中，INA826AIDR可用于放大电池电压和电流信号，为电池性能评估提供精确数据。

4. LCD测试：在LCD显示屏测试过程中，INA826AIDR可用于放大显示屏驱动信号或检测信号，提高测试精度和效率。

5. 心电图（ECG）：在医疗设备中，INA826AIDR可用于心电图放大器的设计，确保心电图信号的清晰度和准确性。

6. 手术设备：在手术过程中，INA826AIDR可用于放大和处理各种生理信号，为医生提供实时、准确的病人状态信息。

7. 过程分析：在化工、制药等行业中，INA826AIDR可用于pH值、气体浓度、力和湿度等过程参数的检测和分析。

8. 断路器（ACB、MCCB、VCB）：在电力系统中，INA826AIDR可用于断路器的电流检测和保护电路中，提高电力系统的安全性和可靠性。

五、参数

以下是INA826AIDR仪表放大器的主要参数：

• 电源电压：单电源3V至36V，双电源±1.5V至±18V。

• 工作温度：-40°C至+125°C。

• 输出类型：轨到轨输出。

• 增益可调范围：1至1000 V/V。

• 共模抑制比：最小104dB（G=10），5kHz时最小100dB（G=10）。

• 电源抑制比：最小100dB（G=1）。

• 低失调电压：最大150μV。

• 增益漂移：1ppm/°C（G=1），35ppm/°C（G>1）。

• 噪声：18nV/√Hz（G≥100）。

• 带宽：1MHz（G=1），60kHz（G=100）。

• 输入偏置电流：35nA（最大值）。

• 输入失调电流：10nA（最大值）。

• 输入电压范围：轨到轨（与电源电压相关）。

• 输出电压摆幅：轨到轨（与电源电压相关，受负载电流和温度影响）。

• 电源电流：典型值0.6mA（双电源±5V，G=1），最大值1.5mA（取决于增益和电源电压）。

• 封装形式：SOIC-8，MSOP-8等多种封装形式可选，便于在PCB上布局和布线。

六、设计考虑

在设计使用INA826AIDR仪表放大器的电路时，需要考虑以下几个关键因素：

1. 增益设置：通过选择合适的外部电阻值，可以精确设置放大器的增益。增益计算公式通常为G=1+(49.4kΩ/Rg)，其中Rg是外部增益设置电阻。设计时需确保Rg的值在推荐范围内，以获得最佳性能和稳定性。

2. 电源去耦：为了减小电源噪声对放大器性能的影响，应在电源引脚附近放置适当的去耦电容。推荐使用低ESR（等效串联电阻）的陶瓷电容，并尽量靠近引脚放置。

3. 输入保护：虽然INA826AIDR具有过压保护功能，但在实际应用中仍需考虑输入信号的过压情况。可通过串联限流电阻或使用瞬态电压抑制器（TVS）等保护措施来防止输入端受到过压损坏。

4. 接地与布局：良好的接地和合理的PCB布局对于确保仪表放大器的性能至关重要。应尽量保持输入和输出信号的路径短且直，避免信号间的串扰。同时，确保电源线和地线有足够的宽度和适当的间距，以降低阻抗和噪声。

5. 温度效应：虽然INA826AIDR具有较低的增益漂移和温度系数，但在温度变化较大的环境中使用时仍需注意其温度效应。可通过适当的热设计（如使用散热片、风扇等）来保持放大器工作在稳定的温度范围内。

七、总结

INA826AIDR是德州仪器推出的一款高性能仪表放大器，具有超低功耗、宽电源范围、高精度增益可调、优异的共模抑制比和低增益漂移等特点。这些特点使其在模拟输入模块、流量变送器、电池测试、LCD测试、心电图设备以及工业自动化等多个领域得到了广泛应用。在设计使用INA826AIDR时，需要注意增益设置、电源去耦、输入保护、接地与布局以及温度效应等因素，以确保放大器能够发挥最佳性能并满足应用需求。随着技术的不断发展和应用领域的不断拓展，INA826AIDR将继续在精密测量和信号处理领域发挥重要作用。