Descripción general

El MAX4194 es un amplificador de instrumentación de precisión de ganancia variable que combina el funcionamiento de alimentación única Rail-to-Rail®, unas especificaciones de precisión excepcionales y un gran ancho de banda de ganancia. Este amplificador también se ofrece en tres versiones de ganancia fija: el MAX4195 (G = +1V/V), el MAX4196 (G = +10V/V) y el MAX4197 (G = +100V/V). Los amplificadores de instrumentación de ganancia fija incorporan una función de desconexión que reduce la corriente de reposo a 8µA. Se utiliza una configuración tradicional de tres amplificadores operacionales para lograr la máxima precisión de CC.

Los MAX4194-MAX4197 tienen salidas de carril a carril y entradas que pueden oscilar hasta 200 mV por debajo del carril negativo y hasta 1,1 V del carril positivo. Todos los componentes consumen sólo 93µA y funcionan con una única alimentación de +2,7 V a +7,5 V o con dos alimentaciones de ±1,35 V a ±3,75 V. Estos amplificadores se ofrecen en encapsulados SO de 8 patillas y están especificados para el rango de temperatura ampliado (-40°C a +85°C).

 

Aplicaciones

Equipos médicos

Amplificador de termopar

Transmisores de bucle de 4-20 mA

Sistemas de adquisición de datos

Equipos a pilas/portátiles

Interfaz del transductor

Amplificador puente

 

Ventajas y características

Su bajo consumo es ideal para aplicaciones de teledetección y alimentadas por batería

  • +2,7 V Funcionamiento con una sola fuente de alimentación
  • Bajo consumo
  • 93µA Corriente de alimentación
  • 8µA Corriente de apagado (MAX4195/MAX4196/MAX4197)

Las especificaciones de precisión maximizan el rendimiento del sensor

  • Alto rechazo de modo común: 115dB (G = +10V/V)
  • El rango de modo común de entrada se extiende 200 mV por debajo deGND
  • Baja tensión de offset de entrada de 50µV (G ≥ +100V/V)
  • Bajo ±0,01% Error de ganancia (G = +1V/V)
  • 250kHz -3dB Ancho de banda (G = +1V/V, MAX4194)
  • Salidas carril-carril

 

Información sobre aplicaciones

Derivación de la fuente de alimentación y diseño

Una buena técnica de diseño optimiza el rendimiento al reducir la cantidad de capacitancia parásita en las patillas de ajuste de ganancia del amplificador de instrumentación. El exceso de capacitancia producirá picos en la respuesta de frecuencia del amplificador. Para reducir la capacitancia parásita, minimice la longitud de las trazas colocando los componentes externos lo más cerca posible del amplificador de instrumentación. Para un mejor rendimiento, puentee cada fuente de alimentación a tierra con un condensador separado de 0,1µF.

Aplicaciones de transductores

Los amplificadores de instrumentación MAX4194-MAX4197 pueden utilizarse en diversos circuitos de acondicionamiento de señales para termopares, PT100, galgas extensométricas (sensores de desplazamiento), transductores piezoresistivos (PRT), sensores de flujo y aplicaciones bioeléctricas. muestra un ejemplo simplificado de cómo conectar cuatro galgas extensométricas (dos galgas extensométricas idénticas de dos elementos) a las entradas del MAX4194. El puente contiene cuatro resistencias, dos de las cuales aumentan y dos de las cuales disminuyen en la misma proporción.

Con un puente totalmente equilibrado, los puntos A (IN+) y B (IN-) ven la mitad de la tensión de excitación (VBRIDGE). La baja impedancia (120Ω a 350Ω) de las galgas extensométricas, sin embargo, podría causar contribuciones significativas de caída de tensión por los cables que conducen al puente, lo que causaría variaciones de excitación. La tensión de salida VOUT puede calcularse como sigue:VOUT = VAB - G

donde G = (1 + 50kΩ / RG) es la ganancia del amplificador de instrumentación.

Dado que VAB es directamente proporcional a la excitación, pueden producirse errores de ganancia.

Estabilidad de carga capacitiva

Los MAX4194-MAX4197 son estables para cargas capacitivas de hasta 300pF. Las aplicaciones que requieren una mayor capacidad de conducción de carga capacitiva pueden utilizar una resistencia de aislamiento entre la salida y la carga capacitiva para reducir el zumbido en la señal de salida. Sin embargo, esta alternativa reduce la precisión de la ganancia porque RISO forma un divisor de potencial con la resistencia de carga.

Etapa de salida carril-carril

La etapa de salida del MAX4194-MAX4197 incorpora una estructura de fuente común que maximiza el rango dinámico del amplificador de instrumentación.

La salida puede conducir hasta una carga resistiva de 25kΩ (atada a VCC/2) y aún oscilar típicamente dentro de 30mV de los raíles. Con una carga de salida de 5kΩ unida a VCC/2, la tensión de salida oscila dentro de 100mV de los raíles.

Modo de apagado

Los MAX4195-MAX4197 disponen de un modo de apagado de bajo consumo. Cuando la patilla de apagado (SHDN) se pone a nivel bajo, los amplificadores internos se apagan y la corriente de alimentación cae a 8µA (Figuras 5a, 5b y 5c), lo que desactiva el amplificador de instrumentación y pone su salida en un estado de alta impedancia. Si se activa SHDN, se activa el amplificador de instrumentación.