Texas Instruments INA350低功耗儀表放大器是一款可選增益儀表放大器，在INA350ABS和INA350CDS型號(hào)之間提供四種增益選項(xiàng)，采用小型封裝。INA350ABS的增益選項(xiàng)位10或20，INA350CDS的增益選項(xiàng)位30或50。通過(guò)切換增益選擇 (GS) 引腳可以選擇這些增益選項(xiàng)。INA350非常適合用于橋式傳感和差分至單端轉(zhuǎn)換應(yīng)用。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments INA350低功耗儀表放大器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

INA350內(nèi)置精密匹配的集成電阻器，無(wú)需精確或緊密匹配的外部電阻器，可降低BOM成本、拾取貼裝機(jī)處理成本以及節(jié)省電路板空間。該器件可直接連接低速10位至14位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)，非常適合用于替代使用商用放大器和分立電阻器構(gòu)建的儀表放大器的分立式實(shí)施。

Texas Instruments INA350針對(duì)性能進(jìn)行了優(yōu)化，采用三放大器架構(gòu)設(shè)計(jì)。它實(shí)現(xiàn)了85dB最小CMRR和0.6%最大增益誤差，以及所有增益選項(xiàng)的最大失調(diào)為1.2mV，同時(shí)僅消耗125μA最大靜態(tài)電流。它具有集成關(guān)斷選項(xiàng)，可在空閑時(shí)關(guān)閉放大器，從而在電池供電應(yīng)用中進(jìn)一步節(jié)能。

特性

• 非常適合用于尺寸、成本和功耗敏感型設(shè)計(jì)
• 可選增益選項(xiàng)
  • G=10或G=20 (INA350ABS)
  • G=30或G=50 (INA350CDS)
• 節(jié)省空間的超小型封裝選項(xiàng)
  • 10引腳X2QFN (RUG) – 3mm^2^
  • 8引腳WSON (DSG) – 4mm^2^
  • 8引腳SOT23-THN (DDF) – 4.64mm^2^
• 針對(duì)10位至14位系統(tǒng)優(yōu)化了性能
  • 所有增益的CMRR：95dB（典型值）
  • 所有增益的失調(diào)電壓：0.2mV（典型值）
  • 增益誤差（典型值）：
    • 0.05% (G=10)；006% (G=20)
    • 0.075% (G=30)；0.082% (G=50)
• 帶寬：100kHz（G=10，典型值）
• 驅(qū)動(dòng)500pF，過(guò)沖小于20%（典型值）
• 優(yōu)化的靜態(tài)電流：100μA（典型值）
• 針對(duì)功耗敏感型應(yīng)用的關(guān)斷選項(xiàng)
• 電源范圍：1.8V (±0.9V) 至5.5V (±2.75V)
• 指定溫度范圍：–40°C至125°C

功能框圖

INA350低功耗儀表放大器的技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

Texas Instruments的INA350是一款針對(duì)尺寸、成本和功耗敏感設(shè)計(jì)優(yōu)化的可編程增益儀表放大器，具有1.8V至5.5V的寬工作電壓范圍。該器件通過(guò)集成精密匹配的電阻網(wǎng)絡(luò)，消除了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要外部精密電阻的需求，顯著降低了BOM成本和PCB空間占用。

?關(guān)鍵特性?：

• 提供兩種型號(hào)的可選增益配置：
  • INA350ABS：增益10或20
  • INA350CDS：增益30或50
• 超小型封裝選項(xiàng)：
  • 10引腳X2QFN (3 mm2)
  • 8引腳WSON (4 mm2)
  • 8引腳SOT23-THN (4.64 mm2)
• 優(yōu)化的10-14位系統(tǒng)性能：
  • 典型CMRR達(dá)95dB（所有增益）
  • 典型偏移電壓0.2mV
  • 極低增益誤差（G=10時(shí)0.05%）

二、核心技術(shù)參數(shù)

電氣特性

INA350在VS=5.5V，TA=25°C條件下的典型性能：

• ?輸入特性?：
  • 輸入偏置電流：±0.65pA（典型值）
  • 輸入失調(diào)電流：±0.25pA（典型值）
  • 輸入電壓噪聲密度：36nV/√Hz（1kHz時(shí)）
• ?增益特性?：
  • 增益誤差：
    • G=10：±0.05%（典型值），±0.50%（最大值）
    • G=50：±0.082%（典型值），±0.60%（最大值）
• ?電源特性?：
  • 靜態(tài)電流：100μA（典型值）
  • 關(guān)斷電流：0.70-1.25μA

溫度特性

器件在-40°C至125°C的工業(yè)溫度范圍內(nèi)保證性能：

• 輸入失調(diào)電壓漂移：±0.6μV/°C
• 增益誤差溫漂：<0.003%/°C（所有增益配置）
• CMRR溫度穩(wěn)定性：>85dB（全溫度范圍）

三、典型應(yīng)用電路

1. 電橋傳感器接口

INA350特別適合稱重傳感器、壓力傳感器等電橋式傳感器的信號(hào)調(diào)理。其高CMRR（95dB典型值）能有效抑制共模干擾，而可編程增益特性允許靈活適配不同靈敏度的傳感器。

?設(shè)計(jì)要點(diǎn)?：

• 參考引腳(REF)必須由低阻抗源驅(qū)動(dòng)
• 對(duì)于單電源應(yīng)用，建議REF引腳接VS/2
• 輸入共模電壓范圍需滿足：(V-)+0.1V ≤ VCM ≤ (V+)-1V

2. 差分轉(zhuǎn)單端轉(zhuǎn)換

在需要將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端信號(hào)的應(yīng)用中，INA350提供了簡(jiǎn)單高效的解決方案。其內(nèi)置的精密電阻網(wǎng)絡(luò)確保了優(yōu)異的匹配性，避免了分立方案中的電阻失配問(wèn)題。

四、布局與散熱考慮

PCB布局指南

1. ?去耦電容?：在靠近電源引腳處放置0.1μF陶瓷電容
2. ?接地層?：使用連續(xù)接地平面降低噪聲
3. ?熱管理?：
   • SOT23-8封裝：θJA=169.1°C/W
   • WSON-8封裝：θJA=89.2°C/W
   • 對(duì)于高溫應(yīng)用，建議使用熱阻更低的封裝

熱性能優(yōu)化

• 對(duì)于WSON封裝，必須將裸露焊盤連接到V-以改善散熱
• 在高環(huán)境溫度下工作時(shí)，需計(jì)算實(shí)際功耗并確保結(jié)溫不超過(guò)125°C

五、選型與應(yīng)用建議

型號(hào)選擇指南

設(shè)計(jì)檢查清單

1. 確認(rèn)輸入信號(hào)幅度與所選增益的匹配性
2. 驗(yàn)證電源電壓是否在1.8-5.5V范圍內(nèi)
3. 檢查REF引腳驅(qū)動(dòng)能力（要求低阻抗源）
4. 對(duì)于電池供電應(yīng)用，合理使用關(guān)斷功能以節(jié)省功耗

六、性能測(cè)試結(jié)果

根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)提供的測(cè)試數(shù)據(jù)：

• ?小信號(hào)響應(yīng)?：在G=10，VS=5.5V條件下，100kHz帶寬（典型值）
• ?大信號(hào)響應(yīng)?：2V階躍信號(hào)的0.1%建立時(shí)間為17μs（G=10）
• ?EMI抗擾度?：1GHz頻率下EMIRR達(dá)96dB