Texas Instruments INA851EVM運(yùn)算放大器評(píng)估模塊 (EVM) 可訪問和測量INA851的特性和性能。INA851是一款高精度儀表放大器，具有差分輸出，優(yōu)化用于驅(qū)動(dòng)具有全差分輸入的高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)。單個(gè)外部電阻器在0.2V/V至10,000V/V范圍內(nèi)設(shè)置任何增益。該器件采用Texas Instruments的超級(jí)β輸入晶體管，具有超低輸入失調(diào)電壓、失調(diào)漂移、輸入偏置電流、輸入電壓噪聲和電流噪聲。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments INA851EVM放大器評(píng)估模塊數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 該評(píng)估模塊上的SMA連接器和測試點(diǎn)支持快速測試INA851
• 訪問VOCM、VCLAMP+和VCLAMP-引腳
• 默認(rèn)增益配置為1V/V，單個(gè)外部電阻器將增益設(shè)置為0.2V/V至10,000V/V

板布局

INA851EVM評(píng)估模塊技術(shù)解析：高精度全差分儀表放大器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

產(chǎn)品概述

INA851EVM評(píng)估模塊是德州儀器(TI)推出的一款專為高精度信號(hào)調(diào)理設(shè)計(jì)的評(píng)估平臺(tái)，基于INA851全差分輸出儀表放大器芯片。該模塊采用VQFN16封裝器件，提供完整的信號(hào)鏈評(píng)估解決方案，特別適合驅(qū)動(dòng)高性能差分輸入ADC的應(yīng)用場景。

?核心特性?：

• ?超低噪聲設(shè)計(jì)?：采用超β輸入晶體管，提供0.5μVpp低噪聲性能
• ?靈活增益配置?：通過外部電阻實(shí)現(xiàn)0.2V/V至10,000V/V增益范圍
• ?全差分架構(gòu)?：專為驅(qū)動(dòng)差分輸入ADC優(yōu)化，支持±18V雙電源供電
• ?專業(yè)評(píng)估接口?：提供SMA和螺絲端子雙連接方式
• ?集成保護(hù)功能?：內(nèi)置輸出鉗位電路防止ADC過壓

評(píng)估模塊硬件設(shè)計(jì)

1. 電源架構(gòu)設(shè)計(jì)

?供電系統(tǒng)配置?：

• ?單電源模式?：8V至36V (J1.3接正極，J1.1接地)
• ?雙電源模式?：±4V至±18V (J1.3接正極，J1.1接負(fù)極)
• ?關(guān)鍵電源管理?：
  • 集成TPS7A4701 LDO提供穩(wěn)定電壓
  • 100nF陶瓷電容(0805封裝)用于高頻去耦
  • 10μF鉭電容(1206封裝)用于低頻濾波

?熱管理設(shè)計(jì)?：

• 推薦工作環(huán)境溫度：15°C至35°C
• 高負(fù)載條件下需注意U1和D1的溫升

2. 信號(hào)路徑優(yōu)化

?輸入電路設(shè)計(jì)?：

• 差分輸入通過SMA接口(J3/J6)接入
• 內(nèi)置100Ω/100pF抗混疊濾波器(796kHz截止頻率)
• 可選輸入低通濾波器焊盤(R3/R12/C10等)

?輸出電路配置?：

• 全差分輸出通過J5端子提供
• 可調(diào)輸出鉗位電壓(VCLAMP+/VCLAMP-)
• 三種可選輸出濾波器配置：
  • 100kHz帶寬：R2=R4=100Ω, C9=8.2nF
  • 300kHz帶寬：R2=R4=100Ω, C9=2.7nF
  • 600kHz帶寬：R2=R4=100Ω, C9=1.3nF

關(guān)鍵電路分析

1. 增益配置方案

評(píng)估板提供靈活的增益設(shè)置選項(xiàng)：

• ?前端增益?：通過RG1/RG2電阻設(shè)置(默認(rèn)1V/V)
• ?輸出級(jí)增益?：通過R5/R9跳線設(shè)置為0.2V/V
• 增益計(jì)算公式：
  G = 1 + (6kΩ/RG)

?默認(rèn)跳線配置?：

2. PCB布局要點(diǎn)

四層板專業(yè)設(shè)計(jì)：

1. ?頂層?：關(guān)鍵信號(hào)路徑，包含：
   • 對(duì)稱差分走線
   • 增益電阻靠近IC放置
   • 電源去耦電容臨近電源引腳
2. ?內(nèi)層1?：完整地平面
   • 為所有元件提供低阻抗地回路
   • 通過多過孔連接降低阻抗
3. ?內(nèi)層2/底層?：
   • 電源層分割設(shè)計(jì)
   • VCLAMP信號(hào)隔離走線

典型應(yīng)用場景

1. ?工業(yè)傳感器接口?：
   • 應(yīng)變片信號(hào)調(diào)理
   • 熱電偶/RTD溫度測量
2. ?醫(yī)療設(shè)備前端?：
   • 生物電信號(hào)采集(ECG/EEG)
   • 醫(yī)療成像系統(tǒng)ADC驅(qū)動(dòng)
3. ?測試測量系統(tǒng)?：
   • 高精度數(shù)據(jù)采集
   • 動(dòng)態(tài)信號(hào)分析

評(píng)估指南

1. 快速啟動(dòng)步驟

1. 連接電源(J1端子)：
   • 單電源：J1.3=+8V至+36V, J1.1=GND
   • 雙電源：J1.3=+4V至+18V, J1.1=-4V至-18V
2. 信號(hào)輸入連接：
   • 差分模式：J3(IN+), J6(IN-)
   • 單端模式：J3(IN+), J6接GND
3. 輸出信號(hào)測量：
   • 差分輸出：J5.4(OUT+), J5.1(OUT-)
   • 單端輸出：J5.4或J5.1對(duì)GND測量

2. 性能優(yōu)化建議

• 高精度應(yīng)用建議使用雙電源供電
• 保持輸入信號(hào)在-250mV至+250mV范圍內(nèi)
• 外部基準(zhǔn)源可提升長期穩(wěn)定性
• 避免在潮濕/靜電環(huán)境中操作