1、 导言
AD8555是ADI推出的一款增益及输出失调，可数字编程的零漂移桥式传感扩大器，作业电压为2.7 V～5.5 V，作业温度规模为-40℃～125℃；其数字可编程增益操控规模为70～l 280；DC和ACCMRR高达96 dB；输入失调电压低（最大为10μV），输入失调电压漂移50 nV／℃；经过外接电容器，能够便利地完成低通滤波功用；输入和输出规模很宽，能驱动低电压ADC。别的，AD8555还具有开路和短路毛病维护以及输出摆幅约束功用。AD8555的这些特性给规划人员在对扩大器进行调整和优化时带来极大便利，可广泛运用于测验和丈量体系的前向通道，对压力传感、燃料压力传感、平衡桥传感、精细电流传感、爆炸压力及走漏压力检测等传感器信号进行调度。
2 、AD8555的引脚功用
AD8555选用8引脚SOIC或16引脚LFCSP封装，如图1所示。引脚功用如下：
1脚（VDD）：正电源端；
2脚（FILT/DIGOUT）：未经缓冲扩大的低通滤波输出；在读形式下为编程数字输出；
3脚（DIGIN）：程控数字输入端；
4脚（VNEG）：反相输入端；
5脚（VPOS）：同相输入端；
6脚（VCLAMP）：输出箝位电压设定端；
7脚（VOUT）：输出端；
8脚（VSS）：负电源端。
3 、AD8555的内部结构和作业原理
AD8555的内部结构如图2所示。Al，A2，R2，R3，P1及P2构成扩大器的榜首级，A3，R4，R5，R6，R7，P3及P4构成减法器，作为扩大器的第二级，A1、A2及A3均可完成主动调零，它们一起组成外表扩大器主电路，其间P1、P2及P3、P4是用于调度二级增益的数字可控电位器，二级扩大器的增益温度系数均低于2×10-4ppm/℃，经过编程能对扩大器增益进行70～l 280的大规模调整，能够彻底经过在路调整完成。电阻器RF经过一只外接在FILT/DIGOUT和VDD或VSS间的电容器完成低通滤波。A4为输出缓冲器。A5为维护体系输出的箝位电路，其最大输出电流规模为为5 mA~10 mA，用于给缓冲扩大器A4供电，并对A4输出的正向摆幅进行限制，设定办法是经过外部参阅电压，AD8555答应驱动作业电压低于其作业电压的A/D转化器作业。
为了避免桥式传感器的负载过重，2个差分输入端子（VPOS和VNEG）具有高输入阻抗和低偏置电流。主动调零电路经过不断批改扩大器所产生的直流差错使失谐和失调漂移降到最低。在-40℃~+125℃温度规模内，它具有10μV最大输入失调电压和65 nV/℃最大输入失调电压漂移。
DIGIN是单线串行接口，经过它对扩大器的增益和输出失调进行调整设置，增益调整规模是70~1280，二级扩大器的增益能够别离独自进行设置和调整，调整到预订的增益值后，再使用DigiTrim专利多晶硅熔丝技能固定扩大器的增益设置，完成增益永久设定。榜首级增益调整经过调整Pl和P2的128步7bit编码进行，规模为4.00~6.40；第二级增益调整经过调整P3和P4的8步3 bit编码，规模为17.5~200。在永久性固定扩大器的增益设定值之前，为取得最佳校准精度，可暂时在路设置和重复调度调整值。榜首级增益与编码值的联系见公式（1）；第二级增益与编码值的联系如表l所列，扩大器总增益GAlN=CAIN1xGAIN2。
8-bit DAC供给扩大器的失调电压设置，用于补偿输入信号的失调差错和给输出信号添加1个固定偏置电压。当违背其预订作用时，这种单调DAC产生输出电压，摇摆规模是VSS（输入代码0）~VDD（输入代码255）。DAC的8-bit分辨率供给的电压步长是VDD和VSS之差的O.39％，像增益相同，输出失调电压可暂时设置、评价和重复调度，然后经过多晶硅熔丝进行永久性地固定。公式（2）描绘了DAC内部基准电压VDAC的近似值联系。
扩大器的输出电压VOUT可由公式（3）算出，其间GAIN为电路关于差分输入的默许内部初始增益，巨细为70。当2个输入都接地时，因榜首项挨近0 V或最大10 mV（由于输入扩大器差错），这时电路的输出电压VOUT等于VDAC。
AD8555选用2.7 V~5.5 V单电源作业。经过每一模仿输入端的上拉电流源完成电路毛病检测，可避免开路、短路和输入悬空，当产生其间的任何一种状况时，都会导致输出电压被箝位到负电源电压（VSS），别的，短路和浮空输入状况还能够经过VCLAMP端进行检测。输出低通滤波器由电阻器RF和AD8555外接的一只电容器构成，它能够便利地将输出频率调整在O kHz~400 kHz规模内。
4 、AD8555在主动丈量体系中的运用
图3所示为AD8555在传感器丈量前向通道中的装备。在丈量体系前端，由于传感器功用上的差异，往往无法满意具有平等精度的要求，一种使各路传感器信号满意A/D转化要求并到达共同的一般办法是：经过电位器对各路扩大器进行很多重复的调整，然后将其相应增益确认下来，这种办法既费时又吃力，十分费事。运用AD8555后，电路规划和调整大大简化。由于它的增益设定和调整、失调设定和调整、输出电压箝位等功用均可悉数用软件别离独自完成，且可彻底在路进行。加之AD8555不只能够用来补偿桥式传感器的失谐和增益差错，并且可供给传感器毛病指示，这给电路的调整测验带来极大的便利。别的，AD8555对电容性负载具有很大驱动才能，能够灵敏地接近传感器放置，也可远离信号调度电路。
对AD8555进行编程时需求留意几个问题：
数据从DIGIN引脚输入，脉宽twO为50 ns~10μs间的正脉冲向移位寄存器写0．脉宽tw1大于等于50μs以上的正脉冲向移位寄存器写l，编程数据脉冲之间的时刻距离ms一定要大于或等于10μs。图4所示为向移位寄存器写入010011的时序。单电源作业时，DIGIN引脚的电压在VSS与O.2VDD之间为低电平0，在O.8VDD与VDD之间为高电平l。
初始状况：GAINl=4.0；GAIN2=17.5；主熔丝无缺。
AD8555运用38-bit的串行操控字进行编程写入，分为6场，串行字格局见表2。编程过程如下：
将VDD、VSS设定到运用电压，在模仿形式下对一、二级增益及输出失调设定数据输入器材进行重复调试，到达要求的精度；
将VSS设为0VDD（5.5 V），在编程形式下对各二级增益和输出失调操控代码进行永久性写入，固定AD8555目标，熔断器材的多晶硅主熔丝；
将器材康复为运用电压，使用读形式对编程代码进行校验；
丈量增益和输出失调，进行功用验证。
5、 结束语
AD8555是具有可设置增益、输出失调、毛病检测、输出箝位和低通滤波器等功用的零漂移外表用扩大器，能简化多点、多参量检测体系的前向通道规划与调整，供给完好的从传感器到ADC的信号调度途径。
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