Химическое старение аккумуляторов, высокоточная регистрация ЭКГ в медицине! Крупный кластер представил усилитель TPA1287

Преимущества TPA1287

1. Высокий коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR)

В задачах измерения тока при формовании аккумуляторов колебания напряжения батареи часто влияют на результаты измерений, приводя к погрешностям в итоговых данных напряжения и тока. Высокий коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR) входного каскада усилителя эффективно снижает помехи от синфазного шума предыдущего каскада. CMRR усилителя TPA1287 составляет 120 дБ (@G=100, мин.) и 138 дБ (@G=100, тип.). При этом он поддерживает широкий диапазон напряжений питания от 4 В до 36 В, что расширяет диапазон синфазных входных напряжений. Широкий диапазон входных напряжений и выход типа rail-to-rail позволяют сигналу максимально использовать шины питания, обеспечивая надежную работу в различных условиях.

2. Высокая точность и низкий дрейф

В таких областях применения, как промышленное управление и датчики давления, высокоточные измерения имеют решающее значение. TPA1287 обладает чрезвычайно низкой погрешностью коэффициента усиления (±0,05%, @G=1, макс.), низким температурным дрейфом коэффициента усиления (2 ppm/°C @G=1, макс.; 30 ppm/°C @G>1, макс.), а также сверхнизким напряжением смещения (±40±240/G μВ, макс.) и температурным дрейфом напряжения смещения (±0,2±0,3/G μВ/°C, макс.), что гарантирует высокую точность и температурную стабильность при измерении напряжения и тока.

Рассмотрим в качестве примера измерение тока 100 А с помощью измерительного резистора 0,5 мОм в системе формования аккумуляторов. Полезный сигнал составляет 50 мВ. Если принять минимальное значение CMRR равным 120 дБ и диапазон изменения напряжения 0...5 В, то погрешность, вносимая изменением Vos, составит 5 мкВ / 50 мВ = 0,01%. При условии калибровки при комнатной температуре и учете только температурного дрейфа, влияние дрейфа Vos при изменении температуры на ±10°C на системную точность составит (0,2 мкВ/°C * 10°C) / 50 мВ = 0,0025%, а влияние температурного дрейфа погрешности усиления (G>1) составит 30 ppm/°C * 10°C = 0,03%.

3. Высокое входное сопротивление и низкий уровень шума

По сравнению с обычными операционными усилителями, инструментальные усилители обладают высоким входным сопротивлением и низким уровнем шума, что дает преимущество в точности при съеме сигналов от источников с высоким внутренним сопротивлением, таких как биоэлектрические сигналы человека, сигналы измерительных мостов и т. д. При коэффициенте усиления G=10 шум входного напряжения TPA1287 составляет (@1 кГц), а входной импеданс достигает уровня ГОм. Кроме того, TPA1287 имеет низкий входной ток смещения (10 нА), что снижает влияние на входной сигнал; гибкая настройка коэффициента усиления позволяет инструментальному усилителю масштабировать сигналы различной амплитуды; широкая полоса пропускания (1,2 МГц при G=1) также обеспечивает быстрый отклик на изменения сигнала и своевременную передачу детектируемого сигнала на последующие каскады обработки.

Особенности TPA1287

• Напряжение питания: 4,0 В ~ 36 В

• Низкий уровень шума входного напряжения: 15 нВ/√Гц (@ f=1 кГц, G=10)

• Низкое напряжение смещения: ±10 μВ (тип.)

• Низкий температурный дрейф напряжения смещения: ±0,2±0,3/G μВ/°C (макс.)

• Низкий ток покоя: 1,6 мА (тип.)

• Широкая полоса пропускания: 1,2 МГц (@G=1, тип.)

• Погрешность коэффициента усиления: ±0,05% (@G=1, макс.)

• Температурный дрейф погрешности усиления: 2 ppm/°C (@G=1, макс.)

• Высокий коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR): 138 дБ (@DC, G=100, тип.)

• Корпус: SOP8, MSOP8

Типовые области применения TPA1287

В таких отраслях, как промышленное управление и медицинское оборудование, требуются измерительные схемы с высоким коэффициентом подавления синфазного сигнала (CMRR) и низким уровнем шума для усиления снимаемых сигналов. Например, при измерении тока в процессе формования аккумуляторов высокий CMRR позволяет снизить погрешность измерения, вызванную изменениями напряжения батареи. В аналоговом интерфейсе (AFE) медицинских электрокардиографов (ЭКГ) сигналы крайне слабы, а внутреннее сопротивление источника велико, что требует применения усилителей с высоким входным сопротивлением и низким уровнем шума, делая инструментальные усилители предпочтительным выбором для таких задач. Благодаря низкому уровню шума (@1 кГц, G=10), высокому значению CMRR (138 дБ @G=100, тип.), малому энергопотреблению (1,6 мА, тип.), высокому входному сопротивлению и низкому температурному дрейфу, TPA1287 является идеальным решением для высокоточных измерений. Для установки любого коэффициента усиления в диапазоне от 1 до 1000 для TPA1287 требуется всего один внешний резистор. ИС доступна в корпусах MSOP8 и SOP8 для удовлетворения различных требований к монтажу.