ZHCSU88A October   1997  – December 2024 INA122

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 建议运行条件
    3. 5.3 热性能信息
    4. 5.4 电气特性
    5. 5.5 典型特性
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 设置增益
      2. 6.3.2 输入共模范围
      3. 6.3.3 输入保护
      4. 6.3.4 输出电流范围
    4. 6.4 器件功能模式
  8. 7 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
      1. 7.1.1 失调修整
      2. 7.1.2 输入偏置电流返回路径
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 电阻式电桥压力传感器
        1. 7.2.1.1 设计要求
        2. 7.2.1.2 详细设计过程
        3. 7.2.1.3 应用曲线
    3. 7.3 电源相关建议
    4. 7.4 布局
      1. 7.4.1 布局指南
      2. 7.4.2 布局示例
  9. 8 器件和文档支持
    1. 8.1 器件支持
      1. 8.1.1 开发支持
        1. 8.1.1.1 PSpice® for TI
        2. 8.1.1.2 TINA-TI（免费软件下载）
    2. 8.2 接收文档更新通知
    3. 8.3 支持资源
    4. 8.4 商标
    5. 8.5 静电放电警告
    6. 8.6 术语表
  10. 9 修订历史记录
  11. 10机械、封装和可订购信息

7.2.1.2 详细设计过程

本节提供了根据给定设计要求设计仪表放大器电路的基本计算。

电阻性电桥传感器的关键考虑因素之一是共模电压 VCM。如果电桥达到平衡（没有压力，因此电压没有变化），VCM(zero) 为电桥激励 (VEXT) 的一半。在此示例中，VCM (zero) 为 2.5V。对于 12psi 的最大压力，电桥共模电压 VCM(MAX) 通过以下公式计算：

方程式 2. V C M ( M A X ) =   V D I F F 2   +   V C M ( z e r o )

其中

方程式 3. V D I F F = S M A X   ×   V E X T   ×   P M A X   =   2.5   m V V ×   p s i   ×   5 V   ×   12 p s i   =   150 m V

这样，施加的最大共模电压导致方程式 4：

方程式 4. V C M ( M A X ) = 150   m V 2 +   2.5 V = 2.575 V

同样，方程式 5 可计算最小共模电压。

方程式 5. V C M ( M I N ) = – 150   m V 2 +   2.5 V = 2.425 V

下一步是计算给定最大传感器输出电压范围 VDIFF 相对于所需 VOUT（ADC 的满标量程）需要的增益。

方程式 6 使用最大输入电压和所需输出电压计算增益值：

方程式 6. G = V O U T V D I F F ( M A X ) = 3.0   V 150   m V = 20 V / V

INA122 的增益范围为 5V/V 至 10000V/V。要将增益设置为 20V/V，需将 RG 设置为 13.3kΩ，以便为 ADC 提供最大输出信号摆幅。

接下来，通过检查典型特性 部分中列出的输入共模电压与输出电压间的关系 曲线，确保 INA122 可以在此范围内运行。为方便起见，本节还提供了相关图表。根据图 7-4，2.425V 和 2.575V 之间的输入信号摆幅支持 3V 的输出信号摆幅，从而实现线性运行。

INA122 输入共模电压与输出电压间的关系图 7-4 输入共模电压与输出电压间的关系

惠斯通电桥串 (R1) 中可能需要，也可能不需要额外的串联电阻。这是根据电源电压、基准电压和输入共模电压范围的选定增益这三者的特定组合的预期输出电压摆幅来确定的。R1 帮助调整输入共模电压范围，从而有助于适应预期的输出电压摆幅。在此特定示例中，R1 不是必需的，可以短接至地。