陕西航晶微电子有限公司是一家从事厚膜混合集成电路和半导体集成电路的设计、开发、生产和服务的高新科技企业，以其优异的模拟电路应用设计及超高温抗恶劣环境产品为特色。
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*HJ611内含传感器电源的高温程控仪表放大器
*HJ611内含传感器电源的高温程控仪表放大器
一、概述
HJ611是专为高温工作环境下设计的一种单片仪表放大器。内部包括一个单电源工作的高温程控仪表放大器，一个高压电压调节器，一个5V基准电压源和一个温敏二极管。程控增益设置可设定点达40个以上。高压电压调节器扩展了电源电压范围。温敏二极管可用于温度测量和温度补偿。该器件采用SOI工艺制造技术，具有非常低的漏电流，在高温下能够长期连续可靠地工作。其特点有：
工作温度超过225℃，不需要外接高温元件；
增益从18～278范围内程控设定点超过40个，而且不需要外接程控元件;增益漂移小；
单电源工作，内置稳压器，输入电压可达36V；
内置5V基准电压源和传感器电源；
二、电原理框图
三、封装形式及引出端功能
HJ611采用H16-02陶瓷（黑瓷）扁平外壳封装和LCC20无引线封装。
1. H16-02陶瓷（黑瓷）扁平外壳封装及引出端功能，外形尺寸见附录一图10。
|
引脚号 |
符号 |
功能说明 |
引脚号 |
符号 |
功能说明 |
|
1 |
OUT |
仪表放大器输出端 |
9 |
INP |
仪表放大器正输入 |
|
2 |
VREF |
5V基准电压源输出端 |
10 |
INN |
仪表放大器负输入 |
|
3 |
POUT |
内置稳压器输出 |
11 |
GB |
增益设定端 |
|
4 |
PVDD |
内置稳压器输入 |
12 |
GA |
增益设定端 |
|
5 |
TEMP |
内置温敏二极管阳极 |
13 |
FBN |
负信号反馈端 |
|
6 |
PGND |
内置稳压器地 |
14 |
FBP |
正信号反馈端 |
|
7 |
AGND |
信号地 |
15 |
GC |
增益设定端 |
|
8 |
OADJ |
输出失调调节 |
16 |
GD |
增益设定端 |
2. LCC20无引线封装及引出端功能
|
引脚号 |
符号 |
功能说明 |
引脚号 |
符号 |
功能说明 |
|
1 |
OUT |
仪表放大器输出端 |
11 |
NC |
空 |
|
2 |
NC |
空 |
12 |
INN |
仪表放大器负输入 |
|
3 |
VREF |
5V基准电压源输出端 |
13 |
NC |
空 |
|
4 |
POUT |
内置稳压器输出/基准输入 |
14 |
GB |
增益设定端 |
|
5 |
PVDD |
内置稳压器输入 |
15 |
GA |
增益设定端 |
|
6 |
TEMP |
内置温敏二极管阳极 |
16 |
FBN |
负信号反馈端 |
|
7 |
GND |
地 |
17 |
FBP |
正信号反馈端 |
|
8 |
OADJ |
输出失调调节 |
18 |
GC |
增益设定端 |
|
9 |
NC |
空 |
19 |
GD |
增益设定端 |
|
10 |
INP |
仪表放大器正输入 |
20 |
NC |
空 |
四、绝对最大额定值
电源电压 （PVDD） 40V POUT电压 25V
信号端电压 -0.5～VDD+0.5 V 最高工作环境温度 +300℃
引线焊接温度（10s） +350℃
五、电特性
除非另有说明，按典型应用图连接，PVDD=24V, OADJ=0V，TJ=-55～+225℃,所有增益设定端开路。
|
参数 |
符号 |
测试条件 |
规范值 |
单位 |
||||
|
最小 |
典型 |
最大 |
||||||
|
仪表放大器 |
输入失调电压 |
VIO |
TA=25℃ |
|
|
±2 |
mV |
|
|
输入失调电压温漂 |
αVIO |
|
|
±2 |
±10 |
μV/℃ |
||
|
增益容差 |
△G/G |
TA=25℃ |
|
|
±1 |
% |
||
|
增益漂移 |
αG |
|
|
±30 |
|
ppm/℃ |
||
|
线性度* |
LG |
增益G=18 |
|
±0.5 |
|
mV |
||
|
输出电压范围 |
VO |
空载 |
0.05 |
|
4.95 |
V |
||
|
±1mA |
0.45 |
|
4.5 |
V |
||||
|
输出阻抗（OUT）** |
ROR |
|
|
12 |
20 |
Ω |
||
|
容性负载（OUT）** |
COR |
|
|
|
5 |
nF |
||
|
输入电压范围 |
VIN |
|
0.3 |
|
3.5 |
V |
||
|
带宽* |
BW |
TA=25℃ |
增益=18 |
|
80 |
|
kHz |
|
|
增益=278 |
|
12 |
|
|||||
|
输出噪声电压* |
eO |
TA=25℃ |
增益=18 |
|
0.2 |
|
mVrms |
|
|
增益=278 |
|
1.5 |
|
|||||
|
稳压器 |
输入电压 |
PVDD |
|
18 |
|
36 |
V |
|
|
稳压器静态电流 |
PIDD |
|
|
1.5 |
1.9 |
mA |
||
|
稳压器输出电流 |
PIO |
连续 |
|
|
20 |
mA |
||
|
基准电压 |
POUT端施加外电源 |
PVCC |
PVDD接地 |
10 |
|
18 |
V |
|
|
POUT端静态电流 |
PICC |
PVDD接地,POUT=12V |
|
1.2 |
1.9 |
mA |
||
|
基准电压 |
VREF |
TA=25℃ |
4.85 |
5.00 |
5.15 |
V |
||
|
基准电压漂移 |
αVREF |
|
|
|
±50 |
ppm/℃ |
||
|
基准电压输出阻抗* |
ROVR |
|
|
|
0.5 |
Ω |
||
|
基准电压输出电流 |
IOVR |
|
|
|
20 |
mA |
||
|
温敏 |
电压 |
VTEMP |
TA=25℃,ITEMP=1 mA |
|
3.5 |
|
V |
|
|
温度漂移* |
αVTEMP |
ITEMP=1 mA |
|
-5 |
|
mV/℃ |
||
*样品测试 **设计保证
六、应用说明
1．典型应用图（16线陶瓷封装为例）
2．电源注意事项
（1）由于没有ESD保护单元设计，HJ611电源端需要加一个R1-C-R2滤波网络，推荐元件值为10Ω和100nF，滤波网络元件布在常温板上，用线与HJ611连接。
（2）HJ611有很宽的电源电压范围，当电源电压为18～36V时， 电源加在PVDD端。如果电源电压为10～18V时，电源加在POUT端,PVDD端接地，此时由于没有使用内置稳压器，对来自电源噪声的抑制有所下降。
（3）VREF为内部仪表放大器提供电源，并为传感器提供基准电压。
（4）POUT 至 GND 和 VREF 至 GND之间应该外接滤波电容器。
（5）R3 为温敏二极管工作电流偏置电阻，R3 =PVDD/1(mA).
3．输出失调调节
HJ611有一个失调调整端（OADJ）。内部有一个窗口比较器，对应的调整内部失调。OADJ有三种连接方法: 接地、接VREF和接电阻分压器（VREF至 GND之间 ）。电阻分压器可用来调整传感器不平衡引入的输出失调电压。 右图显示OADJ三种连接方法下
输出电压调节范围与调节电压OADJ的关系曲线。
A: 图中A点是OADJ接地时的失调调整点，OADJ接地仅适用正信号传感器和不需要对传感器进行失调调整。输出电压等于
VO=( VINP –VINN) *G
B: 图中B段适用正信号传感器和需要对传感器进行失调调整，在OADJ=0.6～4.4V范围内，输出失调电压调整范围是±0.95V, 输出失调电压调整值等于
OADJ*0.5-1.25V。
当 ( VINP －VINN) *G ＋DJ*0.5-1.25 ）≤0时
VO=0
当 ( VINP －VINN) *G ＋(OADJ*0.5－1.25 ）≥0时
VO=( VINP －VINN) *G＋(OADJ*0.5-1.25 ）
特别提示：OADJ端外接高电阻值将会减小CMRR和增加温度漂移。
C: 图中C点是OADJ接VREF的输出失调偏置点，适用于既有正信号也有负信号传感器，没有输入信号时，输出被偏置到2.5V,允许输出信号电压范围为0.05～4.95V。
当VINP ≥VINN 时
VO=2.5＋( VINP －VINN) *G
当VINP ≤VINN 时
VO=2.5－(VINN－VINP) *G
从图中曲线还可以看出：当VREF不是5V或OADJ不完全为地电平时，输出失调电压偏离2.5V或0V，但是固定不变的。
4．增益设定
对放大器引出端GA、GB、GC、GD、FBN和FBP之间外部相互连接，能够实现放大器增益程序控制。下表给出了各种增益值下的GA、GB、GC、GD、FBN和FBP之间
外部链接方法。这些增益程控点是不连续的，共有41个增益设定点。
另一种方法是在链接点的位置上外接电阻进行增益设定，但是不推荐这种增益设定方法。因为外接电阻和放大器内部电阻温度系数不一致，在高温下会引入增益漂移。
|
增益 |
链 接 |
增益 |
链 接 |
增益 |
链 接 |
|
18.0 |
无 |
78.0 |
GBP+GDN |
151.3 |
GAP+GBD |
|
31.3 |
GBD |
79.3 |
GAC+GBD |
155.1 |
GAD+GBP+GCN |
|
35.1 |
GAD |
79.5 |
GAC+GBD+GCB |
158.0 |
GAP+GDN |
|
35.8 |
GAD+GBD |
86.0 |
GAC+GDN |
164.7 |
GAP+GBC |
|
38.0 |
GDN |
91.3 |
GAC+GBC+GDN |
166.6 |
GAP+GBC+GDB |
|
44.7 |
GBC |
98.0 |
GCN |
178.0 |
GAP+GBP |
|
46.6 |
GBC+GDB |
106.0 |
GAC+GBP |
184.7 |
GAP+GBC+GDN |
|
58.0 |
GBP |
111,3 |
GBD+GCN |
198.0 |
GAP+GBP+GDN |
|
61.8 |
GAD+GBC |
112.5 |
GAC+GBP+GDA |
218.0 |
GAP+GCN |
|
64.7 |
GBC+GDN |
115.1 |
GAD+GCN |
231.3 |
GAP+GBD+GCN |
|
66.0 |
GAC |
115.8 |
GAD+GBD+GCN |
238.0 |
GAP+GCN+GDN |
|
71.3 |
GAC+GBC |
118.0 |
GCN+GDN |
258.0 |
GAP+GBP+GCN |
|
72.5 |
GAC+GDA |
126.0 |
GAC+GBP+GDN |
278.0 |
GAP+GBP+GCN+GDN |