概要

MAX4194は、Rail-to-Rail®単一電源動作、卓越した高精度仕様、高ゲイン帯域幅を兼ね備えた可変ゲイン精密計装アンプです。このアンプは、MAX4195（G = +1V/V）、MAX4196（G = +10V/V）、MAX4197（G = +100V/V）の3つの固定ゲイン・バージョンも提供しています。ゲイン固定の計装アンプは、静止電流を8µAに低減するシャットダウン機能を備えている。伝統的な3オペアンプ構成を採用し、DC精度を最大限に高めている。

MAX4194-MAX4197はレール・ツー・レールの出力と入力を持ち、マイナス・レールより200mV下、プラス・レールより1.1V以内にスイングすることができます。全製品とも消費電流はわずか93µAで、+2.7V～+7.5Vの単一電源、または±1.35V～±3.75Vのデュアル電源で動作します。これらのアンプは8ピンSOパッケージで提供され、拡張温度範囲（-40℃～+85℃）に対応しています。

 

アプリケーション

医療機器

熱電対アンプ

4-20mAループトランスミッタ

データ収集システム

バッテリー駆動／ポータブル機器

変換器インターフェース

ブリッジアンプ

 

メリットと特徴

低消費電力で、リモートセンシングやバッテリー駆動のアプリケーションに最適

  • +2.7V 単一電源動作
  • 低消費電力
  • 93µA 消費電流
  • 8µA シャットダウン電流(MAX4195/MAX4196/MAX4197)

センサーの性能を最大限に引き出す精密仕様

  • 高い同相信号除去率：115dB (G = +10V/V)
  • 入力コモンモード・レンジはGNDより200mV下まで拡張
  • 低50µV入力オフセット電圧（G≥ +100V/V）
  • 低±0.01%ゲイン・エラー（G = +1V/V）
  • 250kHz -3dB帯域幅（G = +1V/V、MAX4194）
  • レール間出力

 

アプリケーション情報

電源バイパスとレイアウト

優れたレイアウトテクニックは、計測アンプのゲイン設定ピンの浮遊容量を減らすことで性能を最適化します。過剰なキャパシタンスは、アンプの周波数特性にピー クを発生させます。浮遊キャパシタンスを減らすには、外部コンポーネントをできるだけ計測アンプの近くに配置し、トレースの長さを最小にします。最高の性能を得るには、各電源を個別の0.1µFコンデンサでグランドにバイパスしてください。

変換器アプリケーション

MAX4194-MAX4197計装アンプは、熱電対、PT100、ひずみゲージ（変位センサ）、ピエゾ抵抗変換器（PRT）、流量センサ、および生体電気アプリケーション用のさまざまな信号調整回路に使用できます。 は、4つのひずみゲージ（2つの同じ2素子ひずみゲージ）をMAX4194の入力に取り付ける方法の簡略化した例を示しています。ブリッジには4つの抵抗があり、そのうち2つは同じ比率で増加し、2つは減少します。

完全に平衡なブリッジでは、A点（IN+）とB点（IN-）は、励磁電圧（VBRIDGE）の半分を見ます。ひずみゲージの低インピーダンス(120Ω～350Ω)は、ブリッジにつながるワイヤによる電圧降下の寄与が大きく、励磁変動の原因となる可能性があります。出力電圧VOUTは以下のように計算できます： VOUT = VAB - G

ここで、G = (1 + 50kΩ / RG)は計装アンプの利得である。

VABは励振に正比例するため、ゲイン誤差が生じる可能性がある。

容量性負荷の安定性

MAX4194-MAX4197は、300pFまでの容量性負荷に対して安定しています。より大きな容量性負荷駆動能力を必要とするアプリケーションでは、出力信号のリンギングを低減するために、出力と容量性負荷の間に絶縁抵抗を使用することができます。しかし、この方法では、RISOが負荷抵抗と電位分割器を形成するため、ゲイン精度が低下します。

レールツーレール出力段

MAX4194-MAX4197の出力段は、計装アンプのダイナミック・レンジを最大化するコモン・ソース構造を採用しています。

出力は25kΩ（VCC/2に接続）の抵抗負荷まで駆動でき、それでも通常、レールの30mV以内にスイングする。5kΩの出力負荷をVCC/2に接続すると、出力電圧はレールの100mV以内にスイングする。

シャットダウンモード

MAX4195-MAX4197 は、低消費電力シャットダウンモードを備えています。シャットダウン・ピン（SHDN）がLowにプルされると、内部アンプはオフになり、電源電流は通常8µAまで低下します（図5a、5b、5c）。SHDNをHighに引くと、計測アンプが有効になる。