圖3.6 AD8221鉆石圖
數(shù)據(jù)手冊(cè)通常提供部分典型的供電電壓值的鉆石圖 ， 這無法滿足工程師多樣的需求 ， 給工程師的設(shè)計(jì)工作帶來很多不便 。所以在此推薦一款在線評(píng)估工具 ， 筆者已經(jīng)使用該工具幫助過20余位工程師快速找出設(shè)計(jì)問題 。建議在設(shè)計(jì)之初 ， 使用工具進(jìn)行評(píng)估 ， 電路網(wǎng)址為：
https://www.analog.com/designtools/en/precisionstudio/
如圖3.7為ADI公司精密信號(hào)在線設(shè)計(jì)工具界面 ， 選擇“IN AMP” ， 進(jìn)入儀表放大器配置窗口 ， 如圖3.8(a) 。通過選項(xiàng)1選擇需要評(píng)估的器件AD8221 ， 然后在選項(xiàng)2配置為差分輸入架構(gòu) ， 接下來配置供電電壓±Vs為±10V ， 參考電壓源VREF為0V ， 增益Gain為100 ， 輸入共模電壓Vcm為±5V ， 輸入差模電壓Vdiff為±50mV ， 該電路配置狀態(tài)下的鉆石圖如圖3.8（b） ， 在25℃條件下 ， 輸出電壓Vout與輸入共模電壓Vcm形成的區(qū)域（紅色陰影區(qū)）沒有受到限制 ， 電路正常工作 。
圖3.7 精密信號(hào)鏈設(shè)計(jì)工具
圖3.8 AD8221有效工作配置
如圖3.9,當(dāng)輸入共模電壓調(diào)整為±6V ， 使用該配置的電路會(huì)出現(xiàn)故障提示 ， AD8221內(nèi)部節(jié)點(diǎn)電壓受到供電電壓限 ， 以及整改方式 ， 包括：
(1)縮小輸入信號(hào)范圍 。
(2)增大AD8221供電電壓 。
(3)降低AD8221增益 。
(4)替換器件 。
圖3.9 AD8221 異常工作配置
綜上 ， 儀表放大器的工作電配置與通用放大器的工作電壓配置有很大不同 ， 所以 ， 如果不結(jié)合輸入差模信號(hào) ， 共模信號(hào)、參考源電壓（含驅(qū)動(dòng)方式）這些因素綜合考慮 ， 電路可能會(huì)難以正常工作 。
作者：鄭薈民
來源：放大器參數(shù)解析與LTspice仿真
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