AD620放大器 AD623放大器仪表放大器差分放大器微弱信号放大原理图和PCB设计

基本原理

仪表放大器是差分放大器的一种改良，具有输入缓冲器，不需要输入阻抗匹配，使放大器适用于测量以及电子仪器上。特性包括非常低直流偏移、低漂移、低噪声、非常高的开环增益、非常大的共模抑制比、高输入阻抗。仪表放大器用于需要精确性和稳定性非常高的电路。

芯片选型

今天要介绍的是AD620和AD623芯片，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10000（ad623为1000）倍。在管脚上两个芯片是互用的，只是增益的运算公式不一样。AD620的增益G =49.4 kΩ/R G + 1，AD623的增益G =100 kΩ/R G + 1。增益带宽积参数上也是差不多，都在1M以内，基本是用于低频的信号。如需较高增益带宽的仪表放大器可以使用AD8421，但是注意芯片管脚不是兼容的。

原理图&3D-PCB

AD620的供电范围是大于AD623的，为了兼容AD623芯片我们设计采用了正负5V的供电。由单电源降压后再转换为负电源。
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具体讲解

1、单端模式下，P1跳线端子插上跳线帽，R3的阻值选用0欧，IN-直接接地，信号从IN+输入，一般单端输入可以使用SMA座子或者IN+和GND输入信号。
2、单端模式下，R6为IN+的偏置调节电位器，也是单端使用时候的调零电阻。R7,R8选取10K是为了限制偏置的过度调节。
3、差分输入模式下，需要去掉电位器和P1的跳线帽。输入端的电阻R3,R5和C1，C3，C5构成的是一个低通滤波器，模块实际没有焊接电容，用户可以根据自己需求焊接。
4、单端和差分模式的放大倍率配置，RG等于R2和R1的并联，实际使用中模块默认为焊接R2固定电阻。如需滑变调节可将R2电阻去掉，焊接R1电位器即可。AD620:G=49.4K/RG+1
AD623:G=100K/RG+1。
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5、芯片的REF脚是输出电压基准，由于芯片是正负电源供电，这里将REF脚接GND，输出的就是以0为中心。如需调节输出基准，这里可以接一个可变电压。
6、D2二极管是输入防反接的，LM317降压芯片有两点注意，一就是D1是LM317的保护二极管，二就是需要C25的滤波电容可以减小纹波，一般取值为0.1uF到1uF。
7、转负电源使用的是ICL7660电荷泵芯片，能将正压转为负压，但是会有一定的压降。对于供电电压要求不高的场合还是可以使用的。C9为储能电容，一般采用10uF以上的，特别需要注意的是，C13的极性和容值大小，一般采用10uF以上电解电容。
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