????如果問及儀表放大器名稱的由來，似乎唯一解釋就是：其對共模信號抑制及高精度的性能恰恰適于工業(yè)儀表應用。但不僅如此，德州儀器此次推出儀表放大器INA333的歷史，更可追溯到50多年前。

　　早在1954年，美國專利“穩(wěn)定直流放大器”就已經(jīng)擁有了斬波" title="斬波">斬波放大器的雛形，但當時很多產品還只是分立器件。
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　　所謂“斬波”來源于英文chopper，是“斷路”的意思，其本質就是開關。而繼而發(fā)展的斬波運算放大器脫離了傳統(tǒng)放大器結構，將放大器數(shù)目增加到了4個，同時在其內部有一個模擬開關，是兩相時鐘，在放大器輸入端針對不同時鐘進行切換，這樣就消除了正端和負端的不匹配性，可以降低溫漂" title="溫漂">溫漂。從整個輸入端和輸出端來看，整體性能得到很大提高。

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　　“斬波”之后

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　　但“斬波放大器早已過時，”德州儀器高性能模擬產品業(yè)務拓展經(jīng)理宋浩然對電子工程世界如是說。那么，在斬波放大器之后，我們究竟期待著什么樣的技術？
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　　誠然，傳統(tǒng)斬波運算放大器提高了性能和溫漂穩(wěn)定性，但在頻率上會產生奇次諧波的干擾。而德州儀器此次推出的最新儀表放大器INA333正是改善了上述原因帶來的不良影響，通過使用開關電容代替了傳統(tǒng)放大器中簡單開關模型，從而形成陷波濾波器。圖中藍色是濾波器曲線，因為與其內部時鐘同步，其毛刺比如1倍、3倍、5倍、7倍頻率正好和陷波濾波器點同頻。一般在fc上噪音比較大，濾波器正好可以把這一點的幅度降低。藍色部分和紅色部分是相乘的關系，相乘的結果會造成諧波抑制，從輸入端口和輸出端口看，就表現(xiàn)出這些噪音沒有了。也就是說，這種同步陷波濾波器技術在在保證溫漂變小的同時，把傳統(tǒng)放大器不利影響濾除掉了。

　　同時，在應用過程中，同步陷波濾波器在相應階段的射頻或者外部干擾，也會被濾波器抑制。

　　此前，德州儀器在同步陷波濾波器技術基礎上也開發(fā)了幾款產品，如OPA333、INA210等。OPA333失調電壓" title="失調電壓">失調電壓為0.01微伏、溫漂為0.01微伏每度、帶寬為350kHz，典型靜態(tài)電流為0.025毫安，供電最低可為1.8V，非常適合為手持和電池供電。而INA210的失調電壓為35微伏、溫漂為0.5微伏每度、帶寬為14kHz、供電最低為2.7V。與前兩款產品不同，INA333失調電壓為25微伏、帶寬150kHz。通常2.7V供電電壓在業(yè)界已經(jīng)算比較低，但INA333的供電電壓可達1.8V，且為軌對軌地輸入、輸出，據(jù)宋浩然介紹，該器件將在2008年7月發(fā)布樣片。

　　通常，德州儀器產品中，名稱以OPA開頭的器件是運算放大器，比如OPA333。而儀表放大器如INA333，其內部實際有三個放大器，且應用場合和通用放大器有一些區(qū)別：通用放大器比較靈活，輸入、輸出可以靈活使用，而儀表放大器幾乎把輸入和輸出基本確定。

　　儀表放大器是一種具有差分輸入和相對參考端單端輸出的閉環(huán)增益單元。大多數(shù)情況下，儀表放大器的兩個輸入端阻抗平衡并且阻值很高，典型值≥109 Ω。其輸入偏置電流也應很低，典型值為 1 nA至 50 nA。與運算放大器一樣，其輸出阻抗很低，在低頻段通常僅有幾毫歐（mΩ）。

　　運算放大器的閉環(huán)增益是由其反向輸入端和輸出端之間連接的外部電阻決定。與放大器不同的是，儀表放大器使用一個內部反饋電阻網(wǎng)絡，它與其信號輸入端隔離 。對儀表放大器的兩個差分輸入端施加輸入信號，其增益既可由內部預置，也可由用戶通過引腳連接一個內部或者外部增益電阻器設置，該增益電阻器也與信號輸入端隔離。

　　也可以這樣理解：儀表放大器是三顆放大器加一些電阻集成的放大器。而采用三顆放大器組合而成的INA333，正是將噪聲、Vos漂移、Ib、Vos、Iq等指標集于一身，是“整體優(yōu)勢最理想的器件”。三顆運算放大器結構的儀表放大器所帶來的好處是顯而易見的：

　　首先INA333主要用在共模信號較高、而有用信號較小的情況下，在此基礎上，只要通過外部電阻就可以調節(jié)整個放大器的增益。同時因為儀表放大器的電阻都集成在內部，所以制造工藝比較接近，而且電阻均由同種材料制成，所以其溫漂大小非常接近。同時，由于儀表放大器的輸入阻抗非常高，會對射頻干擾非常敏感，從而產生失調電壓，所以INA333內部又加入了射頻濾波器。其中，INA333的性能中最關鍵的就是低噪聲和低功率，在產品功耗很大的情況下，噪聲非常小。

　　據(jù)宋浩然介紹，該產品最大失調電壓為25微伏、失調電壓漂移是0.1微伏每度，如果產品工作在-40攝氏度到125攝氏度，其工作溫度就會在160攝氏度，該數(shù)字遠遠大于常溫范圍，所以溫漂的指標就非常關鍵。慣常的概念認為，如果功耗比較低，噪聲就會提高。實際上，INA333有非常好的噪聲和功率比，如果電流為75微安、噪音則為50納伏，目前封裝是MSOP-8。

　　此外，INA333采用了德州儀器的HPA07工藝，該工藝主要是高精度工藝，此外，德州儀器的主打產品還有高速度工藝BiCom3、高功率工藝LBC和高密度工藝AO35，不同的工藝有不同產品類型，而且性能不斷增強，包括高壓擴展和工藝集成。

　　當然，為使客戶工作更輕松簡單、準確性更高。TI的Analog eLAB會加速設計進程，幫助客戶從前端學習、培訓、應用手冊的理解，到產品選型、終端解決方案以及信號鏈原型工具，最后到仿真工具實踐、24小時內提供樣片等解決客戶的所有問題。

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　　瞄準便攜醫(yī)療

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　　那么，這樣一款產品，與已有的OPA333和INA210的應用領域是否有重合呢？這恐怕是盤桓在大多數(shù)人頭腦中的疑問。

　　“INA333主要用在便攜式醫(yī)療設備當、手持式儀表、數(shù)據(jù)采集以及稱重" title="稱重">稱重天平等領域，”宋浩然說。

　　比如醫(yī)療電子中的便攜式心電圖（ECG）系統(tǒng)，心臟的信號會經(jīng)過導線進入產品，通過信號處理，同時因為每個人共模電壓不盡相同，且這個共模電壓遠遠大于心臟產生的電壓（幾十毫伏），同時工作電壓也高達幾十伏，那么，如何將心臟產生的電壓采集出來，也就將問題拋給了儀表放大器。儀表放大器會將共模信號去掉，提取有用信號。所以在ECG電路系統(tǒng)最前端要增加一顆儀表放大器。而且當心電圖測試系統(tǒng)越來越小、電源也越來越低，INA333功耗小、噪聲小的優(yōu)勢也就更加顯現(xiàn)?！　?/FONT>