德州儀器INA826AIDR儀表放大器中文資料

一、型號與類型

INA826AIDR是德州儀器（Texas Instruments，簡稱TI）生產的一款高性能儀表放大器。該型號屬于TI的精密儀器放大器系列，專為要求高精度、低功耗和寬電源范圍的應用而設計。INA826AIDR以其出色的共模抑制比、低增益漂移、低噪聲以及軌到軌輸出等特性，在多個領域得到了廣泛應用。

　　廠商名稱：TI德州儀器

　　元件分類：儀表放大器

　　中文描述： 儀表放大器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是一款高性價比的儀表放大器，功耗極低，可在很寬的單電源或雙電源范圍內工作。單個外部電阻即可設置1至1000的任意增益。由于增益漂移較低，僅為35 ppm/°C（最大值），因此該器件具有出色的溫度穩定性，即使G > 1時也是如此。

　　INA826經過優化，可在高達5 kHz的頻率范圍內提供超過100 dB(G=10)的出色共模抑制比。在G=1時，整個輸入共模范圍（從負電源一直到1 V正電源）內的共模抑制比超過84 dB。INA826采用軌至軌輸出，是3 V單電源低壓工作以及高達±18 V雙電源工作的理想選擇。

　　通過將輸入電流限制在8 mA以下，附加電路可保護輸入免受高達±40 V的電源過壓。

　　INA826采用8引腳SOIC、VSSOP和微小的3 mm×3 mm WSON表面貼裝封裝。所有版本的指定溫度范圍為-40°C至+125°C。

　　INA826AIDR中文參數

　　INA826AIDR引腳圖

二、工作原理

INA826AIDR儀表放大器采用差動輸入和差動輸出的結構，旨在放大差分信號并抑制共模信號。其工作原理基于三運放結構，通過內部電路的優化設計，實現了高精度的差分放大和卓越的共模抑制能力。當差分信號輸入到放大器時，通過內部運放的差動放大作用，輸出放大的差分信號，同時抑制掉輸入信號中的共模部分。

三、特點

1. 超低功耗：INA826AIDR具有極低的功耗，適合對電源效率有嚴格要求的應用場景。

2. 寬電源范圍：該放大器支持從3V單電源到±18V雙電源的寬范圍供電，滿足多種不同電壓等級的需求。

3. 高精度增益可調：通過單個外部電阻器，可以靈活設置從1到1000之間的任意增益，為不同應用提供精確的增益調整。

4. 優異的共模抑制比：INA826AIDR在高達5kHz的頻率下，提供超過100dB（G=10）的共模抑制比，有效抑制了共模干擾信號。

5. 低增益漂移：即使在溫度變化的情況下，INA826AIDR的增益漂移也非常小，僅為35ppm/°C（最大值），保證了在寬溫度范圍內的穩定性。

6. 軌到軌輸出：該放大器采用軌到軌輸出設計，能夠充分利用電源電壓范圍，提供更大的輸出動態范圍。

7. 過壓保護：內置電路通過限制輸入電流小于8mA，有效保護輸入端免受超過電源高達±40V的過壓影響。

四、應用

INA826AIDR儀表放大器因其卓越的性能和廣泛的應用范圍，被廣泛應用于以下領域：

1. 模擬輸入模塊：在數據采集系統中，INA826AIDR可用于放大模擬傳感器信號，提高信號質量和系統精度。

2. 流量變送器：在工業自動化領域，INA826AIDR可用于流量變送器中的信號放大，確保流量測量的準確性和穩定性。

3. 電池測試：在電池測試設備中，INA826AIDR可用于放大電池電壓和電流信號，為電池性能評估提供精確數據。

4. LCD測試：在LCD顯示屏測試過程中，INA826AIDR可用于放大顯示屏驅動信號或檢測信號，提高測試精度和效率。

5. 心電圖（ECG）：在醫療設備中，INA826AIDR可用于心電圖放大器的設計，確保心電圖信號的清晰度和準確性。

6. 手術設備：在手術過程中，INA826AIDR可用于放大和處理各種生理信號，為醫生提供實時、準確的病人狀態信息。

7. 過程分析：在化工、制藥等行業中，INA826AIDR可用于pH值、氣體濃度、力和濕度等過程參數的檢測和分析。

8. 斷路器（ACB、MCCB、VCB）：在電力系統中，INA826AIDR可用于斷路器的電流檢測和保護電路中，提高電力系統的安全性和可靠性。

五、參數

以下是INA826AIDR儀表放大器的主要參數：

• 電源電壓：單電源3V至36V，雙電源±1.5V至±18V。

• 工作溫度：-40°C至+125°C。

• 輸出類型：軌到軌輸出。

• 增益可調范圍：1至1000 V/V。

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

• 電源抑制比：最小100dB（G=1）。

• 低失調電壓：最大150μV。

• 增益漂移：1ppm/°C（G=1），35ppm/°C（G>1）。

• 噪聲：18nV/√Hz（G≥100）。

• 帶寬：1MHz（G=1），60kHz（G=100）。

• 輸入偏置電流：35nA（最大值）。

• 輸入失調電流：10nA（最大值）。

• 輸入電壓范圍：軌到軌（與電源電壓相關）。

• 輸出電壓擺幅：軌到軌（與電源電壓相關，受負載電流和溫度影響）。

• 電源電流：典型值0.6mA（雙電源±5V，G=1），最大值1.5mA（取決于增益和電源電壓）。

• 封裝形式：SOIC-8，MSOP-8等多種封裝形式可選，便于在PCB上布局和布線。

六、設計考慮

在設計使用INA826AIDR儀表放大器的電路時，需要考慮以下幾個關鍵因素：

1. 增益設置：通過選擇合適的外部電阻值，可以精確設置放大器的增益。增益計算公式通常為G=1+(49.4kΩ/Rg)，其中Rg是外部增益設置電阻。設計時需確保Rg的值在推薦范圍內，以獲得最佳性能和穩定性。

2. 電源去耦：為了減小電源噪聲對放大器性能的影響，應在電源引腳附近放置適當的去耦電容。推薦使用低ESR（等效串聯電阻）的陶瓷電容，并盡量靠近引腳放置。

3. 輸入保護：雖然INA826AIDR具有過壓保護功能，但在實際應用中仍需考慮輸入信號的過壓情況。可通過串聯限流電阻或使用瞬態電壓抑制器（TVS）等保護措施來防止輸入端受到過壓損壞。

4. 接地與布局：良好的接地和合理的PCB布局對于確保儀表放大器的性能至關重要。應盡量保持輸入和輸出信號的路徑短且直，避免信號間的串擾。同時，確保電源線和地線有足夠的寬度和適當的間距，以降低阻抗和噪聲。

5. 溫度效應：雖然INA826AIDR具有較低的增益漂移和溫度系數，但在溫度變化較大的環境中使用時仍需注意其溫度效應。可通過適當的熱設計（如使用散熱片、風扇等）來保持放大器工作在穩定的溫度范圍內。

七、總結

INA826AIDR是德州儀器推出的一款高性能儀表放大器，具有超低功耗、寬電源范圍、高精度增益可調、優異的共模抑制比和低增益漂移等特點。這些特點使其在模擬輸入模塊、流量變送器、電池測試、LCD測試、心電圖設備以及工業自動化等多個領域得到了廣泛應用。在設計使用INA826AIDR時，需要注意增益設置、電源去耦、輸入保護、接地與布局以及溫度效應等因素，以確保放大器能夠發揮最佳性能并滿足應用需求。隨著技術的不斷發展和應用領域的不斷拓展，INA826AIDR將繼續在精密測量和信號處理領域發揮重要作用。