AD620 儀表放大器 OP Note

AD620仪表放大器： 低漂移、低功耗仪表放大器，增益设置范围1至10000

　　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10，000。此外，AD620采用8引脚SOIC和 DIP封装，尺寸小于分立电路设计，并且功耗更低（最大电源电流仅1.3 mA），因而非常适合电池供电及便携式（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Superßeta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/ÖHz的低输入电压噪声，在0.1 Hz至10 Hz频带内的噪声为0.28 µV p-p，输入电流噪声为0.1 pA/ÖHz，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15 µs，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 组件介绍

　　AD620 的基本特点为精确度高、使用简单、低噪声，此仪表放大器有高输入阻抗：10GΩ||2pF，高共模具斥比高（CMR）：100dB，低输入抵补电压（ Input offset Voltage）：50uV，低输入偏移电流（Input bias current）：1.0nA，低消耗功率：1.3 mA，以及过电压保护等特性应用十分广泛。

AD620 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，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。

　　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的电阻值GR值。

AD620和AD623有哪些区别？可以互换吗？

　　AD620和AD623都是单仪表放大器，引脚的排列也完全一样。

　　主要的差别是：AD620必须使用正负电源，AD623即可正负电源也可单电源。

　　原板是AD620，则可以用623替换；如果原板是AD623，则不一定能用620替换（要看原板电路的电源是双电源还是单电源）。

　　单片机产品中AD620和AD623替换后，程序不修改也能正常工作。

#p#AD620中AD705的作用的一些问题#e#

　　AD620典型应用电路中AD705的作用的一些问题？

　　AD705的作用是电压跟随，做个模拟地。如果电桥四个电阻匹配的话（即AD620正负输入关为0）6脚应该输出2V.。输出0.69V应该是电阻不匹配共模电压不为0所至（如果RG取120欧放大倍数得四百多，有1mV多共模电压就会导至这个结果，实际接压力传感器之类应做个恒流源取样，则不会这样），建议直接将放大器正负输入端短路试试。AD的数字地应接5V的GND上，不能接2V。图中AD参考电压是1V。

　　放大器AD623和AD620可以互换吗？AD705的输出接AD620的5脚。无信号输入时ADC接收为2V，由于ADC不能接收负信号，而电子枰之类的有时需要负信号，所以2V当做ADC的0 点，这样可以采集负信号。如果不需要负信号的话，AD705的输出可接ADC的COM端。（看ADS7841说明应该是这样，我做类似电路时用的ADC是单片机自带的，没用过ADS7841）

　　ADC数字与模拟信号是分开的（可用一个电源，也可用分开的两个电源），数字电源为V+、GND，模拟信号0点为COM输入，满幅为Vref输入。 ADS7841中CH0-CH3、COM、Vref脚为模拟输入，其余脚均为数字信号IO。如果数字模拟用一个5V电源（一般这样用），由于GND是数字地，则GND只能接0V。如果COM点接AD705，则图中AD数值0至最大值表示2-3V（这样好象意义不大）。

　　所以按楼主的图，如果想测负信号，COM接GND，Vref接5V，则采集的AD信号输入0-2V时信号为负，2-5V时为正。如果只测正信号，则AD705输出接COM，5V接Vref。

#p#AD620仪表放大器比op07好在哪里#e#

　　AD620仪表放大器比op07好在哪里？

　　桥式电路后面接差分放大。op07也可以单片实现差分放大。感觉ad620效果要好些，但比较了下手册，失调电压，失调电流，偏置电流等方面 ad620都略小于OP07

　　这是怎么回事？用620比07电路实现方面要简单，少了几个电阻。 但手册参数上为什么反而不如op07呢？

　　答：不能看单个器件的数据，因为如果采用运放构建仪放的话是一堆器件。其它不说，单就输入阻抗和对称性来讲，仪表放大器存在独特的优势，而这才是使用仪表放大器的初衷（差分对称输入）。

　　1片op07 加4个电阻 实现的 差分放大电路 ，这种电路和1片ad620实现放大，性能上差别主要体现在两者的输入端特性上。仪表放大器具有对称电特性的正负差分输入端且其输入阻抗非常大，这是接“平衡差分信号”的首要条件。而这些“1片op07 加4个电阻 实现的 差分放大电路”不具备。

#p#STC与AD620的小信号采集系统#e#

　　典型案例分析：基于STC12C5A60S2与AD620的小信号采集系统

　　在许多电子设备中需要对微弱信号进行高精度处理，因此需要采用仪器放大器，常见的有传统三运放仪器放大器和单片仪器放大器。由于单片仪器放大器的高精度、低噪声及易于控制、设计简单等特点，深受设计者喜爱。

　　AD620作为一款单片仪器放大器，具有低功耗，通过外部电阻可实现高增益的芯片，同时具有低输入漂移和温漂等特点。

　　STC12C5A60S2是一款具有A/D转换功能的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8～12倍。具有8路高速10位输入型A/D转换（250 k/s），可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。用户可将任何一路设置为A/D转换，不需作为A/D使用的口可继续作为I/O口使用。

　　文中介绍了如何利用STC12C5A60S2和AD620等芯片设计并完成小信号（电压型）的采集系统。

　　1 系统硬件设计

　　1．1 系统原理框图

　　一般信号在使用前，需要先滤波后放大，或者先放大后滤波，然后经过A/D等手段获取（感知）信号。对于小信号而言，信号幅值只有几毫伏，甚至更小，如果先滤波，可能会将有用信号滤除，因此，在这种情况下，需要先进行放大，然后滤波，再进行A/D转换或其他处理。根据本系统特点，系统中存在的干扰可以忽略，因此不考虑信号滤波环节，因此，系统主要通过信号提取、信号放大、A/D采集3个重要环节实现。第3个环节产生的数据，可以指导人们的工作，或显示相关的信息。整个系统原理框图如图1所示。