實現(xiàn)精密二分壓電路功能的放大器

　　實現(xiàn)二分壓電路的經(jīng)典方法是使用兩只阻值相等的電阻器。如果使用精度為1%的電阻器，則二分壓器的輸出電壓精度為2%。對于大多數(shù)應(yīng)用來說，這一精度經(jīng)濟實惠，足以滿足所需。但是，當你需要極高的精度時，這種方法就需要相應(yīng)精密的電阻器，因而可能需要增加成本。給儀表放大器加上反饋回路，便可獲得一個二分壓電路，而且具有緩沖輸出的好處（圖1）。這一電路的工作原理很簡單。該儀表放大器具有單位增益的特點，所以其輸入端上的電壓出現(xiàn)在V_REF和V_OUT之間；V_OUT-V_REF=V_IN(+)-V_IN(-)。但是，考慮到圖1所示電路，請注意V_OUT=V_IN(-)，V_REF=0。代入第一公式，你就可以得到V_OUT=V_IN(+)-V_OUT，2V_OUT=V_IN(+)，即V_OUT=1/2 V_IN(+)。因此，你就獲得了一個二分壓電路。該電路的有趣特點之一是，儀表放大器的輸入失調(diào)電壓和輸出失調(diào)電壓也是減半的。
　　你可以在工作臺上用LT1167型或LTC2053型儀表放大器來實現(xiàn)這種二分壓電路（圖2）。雖然工作臺測試是不必要的，但你可在反饋通路中引入RC網(wǎng)絡(luò)，以對噪聲整形并保證主極點性能。為了測試LT1167的失調(diào)電壓，要將V_IN(+)設(shè)置為0V，而讓V_IN(-)在0V和V_OUT之間交替變化。這一測試證明，反饋使總失調(diào)電壓減半。將10V分壓為5V時，LT1167的輸出誤差為100μV。如用更精密的LTC2053將2.5V分壓為1.25V，則其輸出誤差為2.5μV，幾乎測量不出來。在使用冷噴槍和熱噴槍時，這一誤差可能會增大到15μV。不過，最壞情況計算結(jié)果也許是同樣重要的。
　　LT1167的最壞情況計算表明，在輸入為10V、輸出為5V時，在0~70℃的溫度范圍內(nèi)，最大誤差為1.12mV。這一最大誤差值構(gòu)成的溫度范圍內(nèi)的總誤差為224