PGA849 低噪声高带宽精密可编程增益放大器技术手

PGA849 是一款宽带宽、低噪声、可编程增益仪表放大器，适用于差分到单端转换。PGA849 具有八种二进制增益设置（从 0.125V/V 的衰减增益到最大 16V/V），可以通过三个数字增益选择引脚进行选择。

数据手册：*附件：PGA849 低噪声、宽带宽、可编程增益精密仪表放大器 数据表.pdf

PGA849 架构经过优化，可驱动采样速率高达 1MSPS 的高分辨率精密模数转换器 (ADC) 的输入，无需额外的 ADC 驱动器。输出级电源与输入级解耦，可保护 ADC 或下游器件免遭过驱损坏。

超 β 输入晶体管提供超低的输入偏置电流，进而提供 0.3pA/√Hz 的超低输入电流噪声密度，因而 PGA849 成为几乎任何传感器类型的通用选择。低噪声电流反馈前端架构即使在高频下也能提供出色的增益平坦度，得益于此，PGA849 是一款出色的高阻抗传感器读出器件。输入引脚上的集成保护电路可处理超出电源电压高达 ±40V 的过压。

特性

• 差分至单端转换
• 八个引脚可编程二进制增益
  • G (V/V) = ⅛、¼、½、1、2、4、8 和 16
• 低增益误差温漂：±2ppm/°C（最大值）
• 更快的信号处理：
  • 高带宽：在所有增益下均为 10MHz
  • 高压摆率：G ≥ ½ V/V 时为 35V/µs
  • 稳定时间：700ns（到 0.01%）、950ns（到 0.0015%）
  • 输入级噪声：G = 16V/V 时为 8.6nV/√Hz
  • 可通过滤波器选项实现更好的 SNR
• 在超过电源电压多达 ±40V 时提供输入过压保护
• 输入级电源电压范围：
  • 单电源：8V 至 36V
  • 双电源：±4V 至 ±18V
• 独立输出电源引脚
• 输出级电源电压范围：
  • 单电源：4.5V 至 36V
  • 双电源：±2.25V 至 ±18V
• 额定温度范围：–40°C 至 +125°C
• 小型封装：3mm × 3mm QFN

引脚配置和功能

功能方框图
PGA849 的功能方框图如下一节中所示。差分输入电压被馈送到一对匹配的高阻抗输入电流反馈放大器中。集成的精密匹配增益电阻网络用于放大差分输入电压。输出差分放大器 A3 可抑制输入共模分量，并使输出信号以REF 引脚设置的电压电平为基准。
PGA849 输出放大器带宽经过优化，可驱动采样速率高达 1MSPS 的高性能模数转换器 (ADC)，无需额外的 ADC驱动器。该输出放大器使用独立于输入级电源的独立电源。驱动 ADC 时，请在 LVDD 和 LVSS 到 ADC 电源之间使用低阻抗连接，这种配置可保护 ADC 输入免受意外过压条件造成的损坏。

典型应用
图 8-9 展示了 16 位精密 1MSPS 逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换器 (ADC) 的原理图。此电路用于通过 ADS8860单端输入 ADC 测量 PGA849 的驱动能力。

此电路接受单端或差分输入信号。PGA849 由独立的输入和输出电源供电运行。本例中使用 ±15V 电源来为输入级供电，并使用单极 5.3V 电源为输出级供电。PGA849 输出级电源由同一个 5.3V ADC 电源供电。5.3V 输出电源运行可防止在 PGA 过驱情况下 ADC 输入过载。本例中选择 REF6250 作为 ADC 电压基准。REF6250 是一款
低噪声、低漂移的 5V 精密电压基准，连接到 ADS8860 基准输入 ADC 的 REFIN 引脚。
PGA849 输出电压是根据 REF 引脚上的电压确定的。通过使用精密电阻分压器对 REF6250 ADC 基准进行分压，REF 引脚可设置为 SAR ADC 中量程电压。OPA192 缓冲器负责驱动 PGA849 REF 引脚。OPA192 是一款具有低失调电压、低漂移和 10MHz 带宽的精密放大器。