ICL7650是Intersil公司运用动态校零技能和CMOS工艺制造的斩波稳零式高精度运放,它具有输入偏置电流小、失调小、增益高、共模按捺能力强、呼应快、漂移低、功用安稳及价格低廉等长处。
1 芯片结构
ICL7650选用14脚双列直插式和8脚金属壳两种封装方式,图1所示是最常用的14脚双列直插式封装的引脚摆放图。各引脚的功用阐明如下:
CEXTB:外接电容CEXTB;
CEXTA:外接电容CEXTA;
-IN:反相输入端;
+IN:同相输入端;
V-:负电源端;
CRETN:CEXTA和CEXTB的公共端;
OUTCLAMP:箝位端;
OUTPUT:输出端;
V+:正电源端;
INTCLKOUT:时钟输出端;
EXTCLKIN:时钟输入端;
时钟操控端,可通过该端挑选运用内部时钟或外部时钟。当挑选外部时钟时,该端接负电源端(V-),并在时钟输入端(EXTCLKIN)引进外部时钟信号。当该端开路或接V+时,电路将运用内部时钟去操控其它电路的作业。
2 作业原理
ICL7650运用动态校零技能消除了CMOS器材固有的失谐和漂移,然后摆脱了传统斩波稳零电路的捆绑,克服了传统斩波稳零扩大器的这些缺陷。
ICL7650的作业原理如图2所示。图中,MAIN是主扩大器(CMOS运算扩大器),NULL是调零扩大器(CMOS高增益运算扩大器)。电路通过电子开关的转换来进行两个阶段作业,第一是在内部时钟(OSC)的上半周期,电子开关A和B导通,和C断开,电路处于差错检测和存放阶段;第二是在内部 时钟的下半周期,电子开关和C导通,A和B断开,电路处于动态校零和扩大阶段。
因为ICL7650中的NULL运算扩大器的增益A0N一般规划在100dB左右,因而,即便主运放MAIN的失调电压VOSN到达100mV,整个电路的失调电压也仅为1μV。因为以上两个阶段不断替换进行,电容CN和CM将各自所存放的上一阶段成果送入运放MAIN、NULL的调零端,这使得图2所示电路简直不存在失谐和漂移,可见,ICL7650是一种高增益、高共模按捺比和具有双端输入功用的运算扩大器。
3 运用电路
ICL7650除了具有一般运算扩大器的特色和运用规模外,还具有高增益、高共模按捺比、失调小和漂移低一级特色,所以常常被用在热电偶、电阻应变电桥、电荷传感器等丈量弱小信号的前置扩大器中。
图3所示电路是某地震先兆信号收集体系的前置扩大电路。体系中碳电极与信号调度器浮空位之间感应的自然地空电位Vi1和Vi2被别离加到I-CL7650的两个输入端,弱小信号Vi1和Vi2经扩大后将从ICL7650的第10引脚输出,扩大后的信号通过一系列处理后可别离送入显现器和记载仪进行显现和记载,以供地震研讨和猜测运用。
为了避免输入信号起伏过大而导致ICL7650损坏,图3电路在两路信号的输入端别离加入了起维护效果的四个二极管D1~D4。因为电路正常作业时的输入信号Vi1和Vi2起伏很小,所以二极管不导通,也就不会影响电路的正常作业。电路的增益较高,为避免发生高频振动,设计时在电阻R4上并接了电容C3,因其容量较小,所以对信号扩大倍数的影响也十分小。为了举高运算扩大器输出信号的直流重量,可将箝位端接在运算扩大器的反向输入端。
运用ICL7650出产的三十多套地震先兆信号收集体系已别离安装在全国四个省市近十个地震台站,并已收集到很多的地震先兆信号,因而能够证明:整个体系功用安稳、抗干扰能力强。
责任编辑:gt