Home   >   Design   >   Un resistore può compensare la deriva del guadagno di un amplificatore di misura

Un resistore può compensare la deriva del guadagno di un amplificatore di misura

Dalla rivista:
Elettronica Oggi

 
Pubblicato il 26 aprile 2010

Alcuni amplificatori tipicamente utilizzati nella strumentazione di misura sfruttano resistori esterni per settare il proprio guadagno. Sfortunatamente, la mancanza di accoppiamento fra i coefficienti di temperatura dei resistori esterni e di quelli interni può causare una deriva del guadagno che può anche essere un po’ elevata. Se però nel chip si dispone di un altro resistore libero, allora lo si può utilizzare proprio per compensare questa deriva di guadagno annullandone la dipendenza dalla temperatura.

Per esempio, l’amplificatore Analog Devices AD8295 ha una deriva che può arrivare fino a -50 ppm/°C pur essendoci a bordo un’apposita rete resistiva di compensazione detta Zero-Drift Gain-Setting Resistor. Si può, comunque, migliorare questa ottimizzazione usando due ulteriori resistori Zero-Drift insieme a quelli già presenti.

In questo dispositivo l’equazione del guadagno è la seguente: GAIN = 1 + 49400/RG. In pratica, si può assumere che per determinare il guadagno concorrano due resistori da 24,7 kΩ insieme al resistore esterno RG.

Fig. 1 - In questa configurazione la deriva del guadagno è cancellata al prim’ordine e il guadagno si divide esattamente fra quello dell’amplificatore di misura e quello dell’amplificatore A1

Tuttavia, nel chip sono disponibili anche due resistenze da 20 kΩ che, essendo quasi allo stesso valore delle prime due, hanno quasi certamente i medesimi coefficienti termici e sono, quindi, molto adatte per realizzare un circuito di compensazione del guadagno. Se nel circuito di figura 1 assumiamo che la resistenza propria dell’amplificatore RA e la resistenza esterna di guadagno RG siano entrambe di tipo Zero-Drift, otteniamo l’equazione:

  eq. 1

dove ∆ è la deriva dei resistori interni. Ma se assumiamo che

  eq. 2

allora la deriva può essere cancellata con approssimazione del prim’ordine e pertanto il guadagno globale si divide esattamente fra quello dell’amplificatore di misura e quello tipico dell’amplificatore A1. Risolvendo l’equazione su RG e RA troviamo che

  eq. 3

e che

  eq. 4

Va considerato che per guadagni maggiori di 100 la resistenza di amplificazione diventa maggiore di 90 kΩ, il che può essere problematico. In tal caso, è meglio usare A1 in configurazione invertente con guadagno di -1, come si vede nella figura 2.

Fig. 2 - Per guadagni superiori a 100 la resistenza di amplificazione diventa maggiore di 90 kΩ e in tal caso è meglio usare l’amplificatore A1 in configurazione invertente con guadagno -1

Con una resistenza di amplificazione di 10 kΩ si ottiene:

  eq. 5

Questo esempio compensa la RG considerando il peggiore caso possibile per la deriva. In questa configurazione se il guadagno è pari a 50 allora l’accoppiamento interno e la compensazione negativa della deriva possono compensare quasi tutto fino a far rimanere una deriva termica tipica di -1 ppm/°C. In ogni caso, il coefficiente di temperatura sul guadagno non può mai superare il massimo valore di 5 ppm/°C che è comunque dieci volte migliore di quanto indicato nelle specifiche del dispositivo.
 

Kenneth Gustafsson, Karlskoga

Iscriviti alle newsletter »


Contenuti correlati

  • Farnell
    Farnell aggiunge alla sua offerta i nuovi resistori di KOA

    Farnell ha annunciato la disponibilità di una serie di soluzioni speciali di resistori a chip piatto di KOA Corporation (KOA). Tra i nuovi modelli presentati c’è la versione RN73R, un resistore a film sottile ad alta precisione...

  • cmlmicro
    CML Microcircuits amplia la famiglia di prodotti SµRF

    CML Microcircuits ha annunciato la disponibilità degli amplificatori con curva di guadagno a pendenza positiva CMX90B701 e CMX90B702. Questi dispositivi costituiscono le ultime aggiunte alla famiglia di prodotti SµRF di CML e proseguono l’espansione di CML verso...

  • Inova Semiconductors riceve il premio Digital Innovator 2023

    Inova Semiconductors è stata nominata “Digital Innovator” per il terzo anno consecutivo dalla rivista di PC Chip insieme agli esperti di Globis Management Consulting. Chip ha condotto un’indagine sulle innovazioni digitali con l’obiettivo di trovare aziende tedesche...

  • I chip chiave per Industria 4.0

    Alcune categorie di circuiti integrati stanno guidando la crescita dei chip dedicati al mondo della Internet of Things. In uno studio sul comparto, la società di ricerca IoT Analytics individua quattro categorie principali: MCU, chip di connettività,...

  • Vicor apre il primo impianto di produzione “ChiP”

    Vicor ha inaugurato il suo nuovo impianto per la produzione di moduli di potenza. Si tratta del primo impianto di fabbricazione ChiP (Converter housed in Package) e consente una produzione di moduli di alimentazione più scalabile, automatizzata...

  • Intel potrebbe realizzare una fabbrica di chip in Italia

    Secondo alcune indiscrezioni provenienti da tre fonti contattate da Reuters, Intel potrebbe aprire una fabbrica di semiconduttori in Italia. Gli esperti, del resto,  sottolineano che Pat Gelsinger, CEO di Intel, aveva  già fatto dichiarazioni in merito a...

  • Infineon apre una nuova fabbrica di chip per l’elettronica di potenza in Austria

    Infineon Technologies ha aperto ufficialmente la sua nuova fabbrica di chip per l’elettronica di potenza su wafer sottili da 300 millimetri a Villach, in Austria. Con il motto “Ready for Mission Future“, il CEO di Infineon Reinhard...

  • Disponibili da Mouser i prodotti RF, per CATV e radar di Qorvo

    Mouser Electronics ha annunciato la disponibilità di un’ampia gamma di prodotti di Qorvo, tra cui amplificatori di potenza RF, filtri e controllori di applicazioni, utilizzabili per una molteplicità di applicazioni nel campo delle infrastrutture cellulari, delle comunicazioni...

  • Disponibile da Farnell il chip RP2040 di Raspberry Pi

    Farnell  ha annunciato la disponibilità del chip RP2040 e quindi il chip progettato da Raspberry Pi e parte fondamentale della scheda di sviluppo Raspberry Pi Pico, è ora disponibile come componente indipendente. RP2040 dispone di due core...

  • Il primo chip a 2 nm di IBM

    IBM  ha annunciato lo sviluppo del primo chip basato sulla sua tecnologia a 2 nanometri (nm) nanosheet. La tecnologia è stata sviluppata nel laboratorio di ricerca situato presso l’Albany Nanotech Complex di Albany, NY, dove gli scienziati...

Scopri le novità scelte per te x

Elettronica Plus è un network di Quine.
Quine srl
Direzione, amministrazione, redazione, pubblicità
Via Spadolini 7 - 20141 Milano
Tel. +39 02 864105 | Fax +39 02 72016740 | P.I.: 13002100157
Contatti: media.quine.it | www.quine.it | quineformazione.it
Privacy
Copyright 2024 - Tutti i diritti riservati