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*HJ322A/ HJ322B/ HJ322C低功耗低漂移变换放大器

*HJ322A/ HJ322B/ HJ322C低功耗低漂移变换放大器

一、概述HJ322A/HJ322B/HJ322C变换放大器是一种低功耗、低漂移、耐高温的精密信号调理电路。它由交流放大器、跟随器、相敏解调器和一个独立的运算放大器组成。采用耐高温厚膜集成工艺加工而成。具有集成度高、重量轻、抗冲击振动能力强、使用灵活等特点。可广泛应用于各种高精度随动系统。HJ322A是高温低漂移精密信号调理电路,独立运算放大器温度漂移系数为0.2μV/℃,单端输入。HJ322B是高
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产品描述

 

 

一、概述

HJ322A/ HJ322B/ HJ322C变换放大器是一种低功耗、低漂移、耐高温的精密信号调理电路。它由交流放大器、跟随器、相敏解调器和一个独立的运算放大器组成。采用耐高温厚膜集成工艺加工而成。具有集成度高、重量轻、抗冲击振动能力强、使用灵活等特点。可广泛应用于各种高精度随动系统。

HJ322A高温低漂移精密信号调理电路,独立运算放大器温度漂移系数为0.2μV/,单端输入。

HJ322B高温低功耗精密信号调理电路,HJ322B静态功耗为54 mW,单端输入。

HJ322C高温低噪声精密信号调理电路,输入级为仪表放大器,差动输入,增益由外接电阻设定。

主要特点:                                                   

耐高温(≥175℃)                集成度高             频带宽(≥60kHz)

低漂移(8μV/℃)                输出零位小            低噪声

输出交流残余电压低             非线性度小           低功耗

使用灵活                       高可靠

主要用途:

同步调制/解调器                挠性陀螺变换放大器             测斜仪

各类高精度随动系统             飞行姿态控制

 

二、电原理图

        

HJ322A/ HJ322B电原理图                          HJ322C电原理图

工作原理:HJ322A/ HJ322B作相敏解调用时,调幅波信号从器件的VIN端输入,经过100倍放大(内部设定最大值,可外串电阻减小放大倍数),输入信号经相敏解调器解调后,输出两路相位相差180º的全波脉动整流信号。这两个输出信号的直流平均值与被解调信号(VIN)和解调信号(VR)符合如下关系式(VIN为正弦波):

      VOD=2 ×VIN×cosΔφ×100

式中:VOD——输出全波脉动电压的直流平均值。

      VIN——输入信号幅度(有效值)

      Δφ ——被解调信号(VIN)和解调信号(VR)之间的相位差。

集成的独立运放可用作有源滤波或积分器使用。

HJ322C输入放大级与HJ322A/ HJ322B不同,输入放大级是仪表放大器,调幅波信号可以是差动信号,也可以是单端输入信号。该级增益由外接增益电阻决定,增益电阻接在RG1RG2之间,增益设定参阅HJ118低功耗紧密仪表放大器有关说明。

三、封装形式及引出端功能

采用F14-02陶瓷扁平外壳,形式尺寸见附录—图9

                               HJ322A/ HJ322B引出端功能

 

  

                                   HJ322C引出端功能

四、绝对最大额定值

电源电压            ±18V                 工作温度范围            -55+175

耗散功率          600 mW                 贮存温度                -55+200

输出短路电流         持续                 引线焊接温度(10s          +300

 

五、推荐工作条件

电源电压             ±5±18V             工作环境温度            -55+175

工作频率         200Hz50kHz

 

六、电特性

除非另有说明:VCC=15VVEE=-15V-55TA+175

参数名称

符号

测试条件

规范值

单位

最小

典型

最大

输出零电位

VOz

TA=+25

 

0.05

0.15

mV

输出零位温度系数

αVOz*

 

 

8

15

μV/

输出交流残余电压

Vs

TA=+25

 

 

10

mV

静态功耗

Pc

 

 

54

100

mW

非线性度

γ*

TA=+25

 

0.1

0.5

%

不对称性

δ*

 

 

0.2

0.6

%

1表示有特殊要求时进行该参数测试。

 

 

五、           典型应用

1.基本应用

a                                               b

1 带二阶无源低通滤波器的变换放大器(无调零电路)

2  带调零电路和二阶有源低通滤波器的变换放大器

       a)直流信号差动输入                         b)交流信号差动输入

3  HJ322C 差动输入电路

应用说明

1)在图1a中:

   aW1为环路增益调节电位器,一般选值100kΩ,交流放大器的增益从1100倍可调。

bCO为内部交流放大器输入隔直流电容。若无此电容,会导致输出零位增大。COW1决定器件的高通截止频率,根据信号频率选择元件值。

cR1R2C1C2组成二阶无源滤波电路,应根据系统特性设计元件值。

   d.独立运算放大器作输出电压跟随器用,接在无源滤波电路后,完成阻抗变换。

   eK为解调器输出极性选择开关,实际应用中不需要这个开关。

   fR4为保护电阻,一般情况下不可省掉。

   g.解调信号VR应为方波信号,电平与TTL/CMOS电平兼容,若VR为正负脉冲信号,则正负脉冲幅度必须大于2.8V。若VR为非方波信号(如正弦波,三角波等,)则应预先进行放大整形。

   h.无调零电路。

2)在图1b )中:

a.独立运算放大器作过零比较器用,对VR 非方波信号经放大整形后,由V01输出(独立放大器半输出电压)加至器件VR端。由于独立运算放大器做比较器用,带宽变窄,所以工作频率有所降低。

bR4为保护电阻,R5为平衡电阻,

c.其他应用参照图1a)说明。

3)在图2中:

    a.独立运算放大器和R1C1R2C2R3组成二阶有源低通滤波器,对解调后脉动信号进行滤波,截止频率fc和闭环增益AV符合如下关系式

                        

bW2 R5R6组成调零电路,电位器取值10K,可对输出直流零位进行微调。但接入W2调零电路可能会增加输出直流零位的温漂。在高温环境下试验和应用时,W2必须换成相对应值的固定电阻。

c.其他应用参照图1a)说明。

4)在图3a)中:

a.仪表放大器输入共模电压范围为VCC-1.4VVEE+1.7V

b.独立放大器只有半电压输出,所以不能做电压跟随器用。本公司也可根据客户的要求,提供满幅度输出的产品。

c. 仪表放大器放大倍数:A=1+50kΩ/RgRg 必须选用高精度、高温、高稳定性电阻,在高温环境下,决不能使用电位器。

d.独立运算放大器做过零比较器用,对VR 非方波信号放大整形。

e同样适用于单端输入工作。

5) 在图3b)中:

    aC1C2 是放大器输入隔直电容,R1 R2是仪表放大器输入偏置电阻,仪表放大器的输入共模电压为0V,在这种组态下,仪表放大器有很高的增益和共模抑制比。C1R1 C2R2还构成输入高通滤波器,应根据信号频率正确的选择元件值。

    b.其他应用参照图1a)和3a)说明。

2.动力调谐陀螺变换放大器应用

4   动力调谐陀螺变换放大器

注:4中,HJ322的具体应用连接应参照图2

由于激磁源为正弦波,故加LM111将之变换为方波送至HJ322的解调端(1)。带通1和带通2是为了消除陀螺转子端跳动所引起的误差而加的。

        该电路与后续的校正网络和功放结合,可构成完整的双力反馈系统。

3.三维磁通门应用

5  三维磁通门信号调理电路

     :① 5中,HJ322的具体应用连接参照图2

②三个1.1kΩ电阻为反馈平衡电阻,要用高精度低漂移电阻。

③每路输出低通滤波由10kΩ电阻和1μF电容组成。

④在石油钻探和军级应用时,所有电阻电容均应采用耐高温低漂移元件。

4.三维磁液浮式加速度表应用

6   三维磁液浮式加速度计调理电路

 

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