高压精密差动放大器 AD8208 产品特性 功能框图 VS A1 EMI FILTER +IN EMI FILTER –IN EMI FILTER A2 AD8208 + G = 10 – + G=2 – GND OUT 08714-001 通过汽车应用认证 内置EMI滤波器 高共模电压范围 工作温度范围：−2 V至+45 V 耐压范围：−24 V至+80 V 缓冲输出电压 增益：20 V/V 低通滤波器(单极点或双极点) 宽工作温度范围 WB级：−40°C至+125°C WH级：−40°C至+150°C 出色的交流和直流性能 失调电压：±1 mV 增益漂移：−5 ppm/°C(典型值) CMRR：80 dB(最小值，直流至10 kHz) 图1. 应用 高端电流检测 电机控制 电磁阀控制 电源管理 低端电流检测 诊断保护 概述 AD8208是一款单电源差动放大器，非常适合在高共模电压 (CMV)情况下放大和低通滤波小差分电压。采用+5 V单电源 供电时，输入共模电压范围为−2 V至+45 V。AD8208通过汽 车应用认证。这款放大器提供增强的输入过压和ESD保护， 并内置EMI滤波功能。 汽车应用要求使用鲁棒、精密的器件，以便提供更好的系 统控制。AD8208具有出色的交流和直流性能，可将应用中 的误差降至最低。SOIC和MSOP封装的失调和增益漂移典 型值分别小于5 µV/°C和10 ppm/°C。在DC至10 kHz范围内， 其共模抑制比(CMRR)最小值为80 dB。 AD8208在前置放大器(A1)的输出端提供一个外部可用的 100 kΩ电阻，可用来进行低通滤波以及实现20以外的增益。 Rev. C Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 ©2010–2013 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Technical Support www.analog.com ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。 AD8208 目录 产品特性 ......................................................................................... 1 应用.................................................................................................. 1 功能框图 ......................................................................................... 1 概述.................................................................................................. 1 修订历史 ......................................................................................... 2 技术规格 ......................................................................................... 3 绝对最大额定值............................................................................ 5 ESD警告..................................................................................... 5 引脚配置和功能描述 ................................................................... 6 典型性能参数 ................................................................................ 7 工作原理 ....................................................................................... 11 应用信息 ....................................................................................... 12 带低端开关的高端电流检测............................................... 12 高轨电流检测 ......................................................................... 12 低端电流检测 ......................................................................... 12 增益调整.................................................................................. 13 增益微调.................................................................................. 13 低通滤波.................................................................................. 14 带LPF和增益调整的高线电流检测 ................................... 15 外形尺寸 ....................................................................................... 16 订购指南.................................................................................. 17 汽车应用产品 ......................................................................... 17 修订历史 2013年12月—修订版B至修订版C 更改表1 ........................................................................................... 3 更改表2 ........................................................................................... 5 更改“订购指南”部分.................................................................. 17 2013年2月—修订版A至修订版B 更改“产品特性”部分.................................................................... 1 更改表1 ........................................................................................... 3 更改表4 ........................................................................................... 4 移动“订购指南”............................................................................ 16 更改“订购指南”部分.................................................................. 16 增加汽车应用产品部分............................................................. 16 2010年5月-修订版0至修订版A 增加8引脚MSOP封装 ............................................................通篇 更改产品特性和概述部分 .......................................................... 1 更新“外形尺寸”部分.................................................................. 15 更改“订购指南”部分.................................................................. 15 2010年1月—修订版0：初始版 Rev. C | Page 2 of 20 AD8208 技术规格 除非另有说明，AD8208WBR和AD8208WBRM级的TOPR = −40°C至+125°C，AD8208WHR级的TOPR = −40°C至+150°C，TA = 25°C， VS = 5 V，RL = 25 kΩ(RL是输出负载电阻)。规格适用于SOIC和MSOP两种封装。 表1. 参数 系统增益 初始 误差与温度的关系 增益漂移 失调电压 初始失调电压(折合到输入端[RTI]) 全温度范围内的输入失调电压(RTI) 失调电压与温度的关系 输入 输入阻抗 差分 共模 VCM(连续) 共模抑制比(CMRR)2 前置放大器(A1) 增益 增益误差 输出电压范围 输出电阻 输出缓冲器(A2) 增益 增益误差 输出电压范围4, 5 输出电压范围6 输入偏置电流 输出电阻 动态响应 系统带宽 压摆率 噪声 0.1 Hz至10 Hz 频谱密度、1 kHz (RTI) 电源 工作范围 静态电流 静态电流与温度的关系 电源抑制比(PSRR) 测试条件1 最小值 典型值 最大值 单位 0 ±0.3 −20 V/V % ppm/°C VCM = 0.15 V, TA VCM = 0 V, TOPR VCM = 0 V, TOPR −20 ±2 ±4 +20 mV mV µV/°C 440 220 +45 VCM = −2 V至+45 V，DC f = DC至10 kHz3，TOPR 360 180 −2 80 80 kΩ kΩ V dB dB 20 0.075 V ≤ VOUT ≤ (VS − 0.1 V)，dc，TOPR TOPR 400 200 100 10 0.05 V ≤ VOUT ≤ (VS − 0.1 V), dc, TOPR AD8208WBR、AD8208WBRM AD8208WHR、AD8208WHRM +0.3 VS − 0.1 VS − 0.1 103 V/V % V V kΩ −0.3 +0.3 V/V % 0.075 0.1 VS − 0.1 VS − 0.12 V V 0.075 0.1 VS − 0.1 VS − 0.12 50 2 V V nA Ω 70 1 kHz V/µs 20 500 µV p-p nV/√Hz −0.3 0.0375 0.05 97 100 2 0.075 V ≤ VOUT ≤ (VS − 0.1 V), dc, TOPR RL = 25 kΩ，差分输入(V) = 0 V，TOPR 引脚3(A1输出)驱动引脚4(A2输入) AD8208WBR、AD8208WBRM AD8208WHR、AD8208WHRM 引脚4(A2输入)通过外部源驱动 AD8208WBR、AD8208WBRM AD8208WHR、AD8208WHRM TOPR RL = 1 kΩ，频率 = DC VIN = 0.01 V p-p，VOUT = 0.14 V p-p VIN = 0.28 V，VOUT = 4 V阶跃 4.5 典型值，TA VOUT = 0.1 V dc，VS = 5 V, TOPR AD8208WBR、AD8208WBRM AD8208WHR、AD8208WHRM VS = 4.5 V至5.5 V，TOPR Rev. C | Page 3 of 20 5.5 V mA 2.7 3.0 mA mA dB 1.6 66 80 AD8208 参数 温度范围 1 2 3 4 5 6 测试条件1 额定性能，TOPR AD8208WBR、AD8208WBRM AD8208WHR、AD8208WHRM 最小值 −40 −40 典型值 最大值 单位 +125 +150 °C °C VCM = 输入共模电压。 源不平衡 < 2 Ω。 AD8208前置放大器在10 kHz时的CMRR超过80 dB。但是，由于输出只能通过100 kΩ电阻提供，即使IN引脚与A1和A2引脚之间只有少量引脚间电容，其耦合的 输入共模信号也可能超过已大大衰减的前置放大器输出。所有应用中，在引脚3与GND之间使用一个滤波电容，可以消除引脚间耦合的影响。 AD8208的输出电压范围随负载电阻和温度而变化。有关此规格的更多信息，参见图12和图13。 A2的输出电压范围假设引脚3(A1输出)和引脚4(A2输入)短接在一起。测试使用25 kΩ负载电阻。 A2的输出电压范围假设引脚4(A2输入)通过外部电压源驱动。测试使用25 kΩ负载电阻。 Rev. C | Page 4 of 20 AD8208 绝对最大额定值 表2. 参数 电源电压 连续输入电压(共模) 差分输入电压 反相电源电压保护 ESD人体模型 工作温度范围 WBR和WBRM级 WHR和WHRM级 存储温度范围 输出短路持续时间 引脚温度范围(焊接，10秒) 注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性 损坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任何其 它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推断器 件能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影 响器件的可靠性。 额定值 12 V −24 V至+80 V ±12 V 0.3 V ±4000 V −40°C至+125°C −40°C至+150°C −65°C至+150°C 未定 300°C ESD警告 Rev. C | Page 5 of 20 ESD(静电放电)敏感器件。 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。尽 管本产品具有专利或专有保护电路，但在遇到高能量 ESD时，器件可能会损坏。因此，应当采取适当的ESD 防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。 AD8208 引脚配置和功能描述 A1 3 A2 4 AD8208 TOP VIEW (Not to Scale) +IN 7 NC 6 VS 5 OUT NC = NO CONNECT 4 5 图3. 覆铜版照片 表3. 引脚功能描述 引脚名称 −IN GND A1 A2 OUT VS NC +IN 6 3 图2. 引脚配置 引脚编号 1 2 3 4 5 6 7 8 2 08714-003 GND 2 8 8 08714-002 –IN 1 1 X −322 −321 −321 −321 +321 +322 坐标 Y +563 +208 −51 −214 −388 +363 +322 +561 说明 反相输入 地 前置放大器(A1)输出 缓冲器(A2)输入 缓冲器(A2)输出 电源 不连接 同相输入 Rev. C | Page 6 of 20 AD8208 典型性能参数 除非另有说明，TOPR = −40°C至+125°C，TA = 25°C，VS = 5 V，RL = 25 kΩ(RL是输出负载电阻)。 0.2 1500 0.1 1000 GAIN ERROR (ppm) –0.2 –0.3 500 0 –500 –1000 –0.5 –40 –30 –20 –10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 –1500 –40 TEMPERATURE (°C) 08714-004 –0.4 TOTAL INPUT BIAS CURRENT (mA) 20 35 50 65 80 95 110 125 10 5 0 –5 –10 0.42 0.37 0.32 0.27 0.22 0.17 0.12 0.07 0.02 –15 10k 100k FREQUENCY (Hz) 1M –0.03 08714-005 –20 1k 图5. 典型小信号带宽 INPUT COMMON-MODE (V) 图8. 总输入偏置电流与共模电压的关系，+IN和–IN引脚相连(短路) –35 +125°C +25°C –40°C –30 A2 INPUT BIAS CURRENT (nA) –40°C 90 80 70 60 +25°C –25 +125°C –20 –15 –10 –5 0 50 100 1k 10k 100k FREQUENCY (Hz) 1M 5 08714-006 40 10 –2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 08714-008 GAIN (dB) 15 CMRR (dB) 20 0.47 25 100 5 图7. 典型增益误差与温度的关系 30 110 –10 TEMPERATURE (°C) 图4. 典型失调漂移与温度的关系 120 –25 08714-007 –0.1 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 A2 INPUT VOLTAGE (V) 图9. A2的输入偏置电流与输入电压和温度的关系 图6. 典型CMRR与频率的关系 Rev. C | Page 7 of 20 08714-009 VOSI (mV) 0 11.0 1.6 10.5 1.5 1.4 1.3 OUTPUT VOLTAGE RANGE (V) 10.0 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 –40°C +25°C +125°C 0.4 0.3 5.0 –40 –30 –20 –10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 TEMPERATURE (°C) 0 0 1 2 3 4 5 6 7 OUTPUT SINK CURRENT (mA) 8 9 10 08714-013 0.2 0.1 5.5 08714-010 MAXIMUM OUTPUT SINK CURRENT (mA) AD8208 图13. 输出电压与GND压差与输出吸电流的关系 图10. 最大输出吸电流与温度的关系 INPUT 5.8 5.5 100mV/DIV 2 OUTPUT 5.2 4.9 4.6 1V/DIV 4.3 4.0 –40 –20 0 20 40 60 80 TEMPERATURE (°C) 100 120 140 08714-014 1 08714-011 MAXIMUM OUTPUT SOURCE CURRENT (mA) 6.1 TIME (2µs/DIV) 图11. 最大输出源电流与温度的关系 图14. 上升时间 4.9 100mV/DIV 4.5 4.3 –40°C 4.1 +25°C +125°C INPUT 2 3.9 1V/DIV 3.7 3.5 3.3 3.1 OUTPUT 2.9 2.7 2.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 OUTPUT SOURCE CURRENT (mA) TIME (2µs/DIV) 图12. A2的输出电压范围与输出源电流的关系 图15. 下降时间 Rev. C | Page 8 of 20 08714-015 1 08714-012 OUTPUT VOLTAGE RANGE (V) 4.7 AD8208 2V/DIV 200mV/DIV 2 OUTPUT 08714-016 1 0.01%/DIV 1 2V/DIV TIME (2µs/DIV) TIME (20µs/DIV) 图16. 差分过载恢复时间(上升) 图19. 建立时间(下降) 1200 1000 200mV/DIV +125°C +25°C –40°C 800 INPUT COUNT 2 08714-019 2 INPUT 600 2V/DIV 400 08714-017 TIME (2µs/DIV) 0 –4 –3 –2 图17. 差分过载恢复时间(下降) –1 0 VOS (mV) 1 2 3 4 10 15 20 08714-020 200 OUTPUT 1 图20. 失调分布图 400 350 300 2 2V/DIV COUNT 0.01%/DIV 200 150 100 TIME (20µs/DIV) 0 –20 –15 –10 –5 0 5 OFFSET DRIFT (µV/°C) 图21. 失调漂移分布图 图18. 建立时间(上升) Rev. C | Page 9 of 20 08714-021 50 08714-018 1 250 2400 2100 2100 1800 1800 1500 1500 1200 1200 900 900 600 600 300 300 0 –15 –10 –5 0 5 GAIN DRIFT (ppm/°C) 10 15 +125°C +25°C –40°C 0 –0.3 –0.2 –0.1 0 0.1 GAIN ERROR (%) 图23. 增益误差 图22. 增益漂移分布图 Rev. C | Page 10 of 20 0.2 0.3 08714-037 COUNT 2400 08714-022 COUNT AD8208 AD8208 工作原理 AD8208是一款单电源差动放大器，通常用于在快速变化的 高共模电压情况下放大小差分电压。 RF1和RF2的值为10 kΩ，为放大器A2提供2 V/V的增益。引 脚A1和引脚A2相连时，AD8208提供的总系统增益为： AD8208包含两个放大器(A1和A2)、一个电阻网络、一个 小型基准电压源和一个偏置电路(未显示)，参见图24。 (A1 + A2)总增益(V/V) = 10 (V/V) x 2 (V/V) = 20 V/V 反映在A2的输出端(OUT引脚)。 RA、 RB、 RC和 RF的 比 值 调 整 到 高 精 度 水 平 ， 使 得 典 型 CMRR值超过80 dB。这一性能是通过激光微调将电阻比匹配 调整到优于0.01%的水平而实现的。 –IN RA VS RA + 输入电阻网络也会衰减差模电压。因此，A1的140 V/V增益 提供的总系统增益(从±IN到A1输出)为10 V/V，如下式所示： 增益 (A1) = 1/14 (V/V) × 140(V/V) = 10 V/V +IN – RF 一个精密微调的100 kΩ电阻与放大器A1的输出端串联。用户 可通过外部引脚(A1)使用此电阻。将A1连接到A2，并放置 一个接地电容，便可轻松实现一个低通滤波器(参见图33)。 RB RB RG RC RC A1 A2 RFILTER A1 – OUT A2 RF1 RF RM RF2 350mV GND 图24. 原理示意图 Rev. C | Page 11 of 20 + 08714-023 A1之前的输入衰减器组包括RA、RB和RC，其总串联电阻约 为400 kΩ ± 20%。这些电阻的作用是衰减输入电压，使其与 A1的输入电压范围匹配。该平衡电阻网络按1/14的比例衰 减共模信号。A1放大器输入保持在电源范围内，无论引脚 1和引脚8超过电源还是低于共模电压(地)。350 mV的基准电 压将该衰减器偏置到地以上，使放大器A1能在负共模电压 情况下工作。 AD8208 应用信息 带低端开关的高端电流检测 高轨电流检测 在带低端开关的高端电流检测的负载控制配置中，PWM 控制开关以地为参考。感性负载(电磁阀)连接到电源/电池。 开关和负载之间放置一个分流电阻(参见图25)。将分流电 阻放在高端的好处是可以监控全部电流，包括循环电流， 因为当开关断开时，分流电阻仍在环路内。此外，高端分 流电阻还能检测短路接地，从而增强控制环路的诊断能力。 在该电路配置中，当开关闭合时，共模电压下移至负轨附 近。当开关断开时，感性负载上的电压反向导致共模电压 保持在比电池电压高一个二极管压降的电平。 在高轨电流检测配置中，分流电阻以电池为参考。电流检 测放大器的输入端存在高压。当分流电阻以电池为参考时， AD8208产生线性地参考模拟输出。此外，AD8214可用来 在短至100 ns的时间内提供过流检测信号(参见图27)。对于 过流条件下必须快速关断的高电流系统，该特性很有用。 OVERCURRENT DETECTION (<100ns) 5 6 7 8 OUT GND NC –IN AD8214 5V NC VREG +IN INDUCTIVE LOAD 4 OUTPUT +IN NC VS 3 2 VS 1 OUT + BATTERY – CLAMP DIODE AD8208 SHUNT SHUNT –IN GND A1 –IN A2 SWITCH GND A1 A2 NC = NO CONNECT CF 2 3 8 AD8208 4 NC VS 5V OUT SWITCH 低端电流检测 在选用低端电流检测的系统中，AD8208提供简单、高精度 的集成解决方案。这种配置中，AD8208抑制地噪声并提供 高输入到输出线性度，无论差分输入电压是多少。 5V INDUCTIVE LOAD SWITCH NC VS 5V CLAMP DIODE OUTPUT +IN SWITCH OUT + OUTPUT +IN AD8208 SHUNT GND A1 OUT AD8208 A2 –IN CF 08714-025 INDUCTIVE LOAD NC = NO CONNECT VS NC BATTERY SHUNT –IN CLAMP DIODE BATTERY INDUCTIVE LOAD 图27. 电池参考分流电阻 如果应用使用高端开关来对负载电流进行PWM控制，则 可以按照图26所示使用AD8208。通过续流二极管(箝位二 极管)的循环电流由分流电阻监控。在该配置中，当FET关 闭时，应用中的共模电压降至GND以下。AD8208在低至− 2 V的电压下仍能工作，提供精确的电流测量。 – 6 5 图25. 低端开关 BATTERY 7 – +IN 08714-026 08714-024 CF 1 + 图26. 高端开关 Rev. C | Page 12 of 20 GND A1 A2 CF NC = NO CONNECT 图28. 地参考分流电阻 08714-027 CLAMP DIODE AD8208 4 mA至20 mA电流环路接收器 AD8208也可用于低电流检测应用中，如图29所示的4 mA至 20 mA电流环路接收器。这种应用中，相对较大的分流电阻 可能会降低共模抑制性能。在输入的低阻抗端增加一个等 值电阻可解决这一问题。 5V 10Ω 1% – NC VS AD8208 –IN GND A1 在缓冲放大器的输出端与其同相输入端之间连接一个电阻 可提高增益，如图31所示。增益现在乘以如下系数： 例如，若REXT = 200 kΩ，则增益加倍。通过这种方式可实现 高达50倍的总增益。请注意，增益精度与高增益下的电阻 值密切相关。此外，引脚1和引脚8的有效输入失调电压(约 为A1实际失调电压的6倍)限制了该器件在高增益直流耦合 应用中的使用。 OUT BATTERY 10Ω 1% 大于20的增益 REXT/(REXT − 100 kΩ) OUTPUT +IN + 串联的电阻来消除该失调电压。所用电阻应等于100 kΩ减去 REXT和100 kΩ的并联之和。例如，REXT = 100 kΩ时(因而复 合增益为10 V/V)，可选失调消除电阻为50 kΩ。 A2 5V OUTPUT 08714-028 CF NC = NO CONNECT NC +IN 图29. 4 mA至20 mA电流环路接收器 VS OUT GAIN = VDIFF 增益调整 前置放大器和缓冲器的默认增益分别是10 V/V和2 V/V，因 而复合增益为20 V/V。通过增加外部电阻或调整器，可以降 低、提高或精密校准增益。 + AD8208 – REXT = 100kΩ –IN VCM REXT 20REXT REXT – 100kΩ GND A1 GAIN GAIN – 20 A2 + – 前置放大器具有100 kΩ的输出电阻，连接在引脚3和引脚4与 GND之间的外部电阻将按如下比例降低增益(参见图30)： 5V OUTPUT AD8208 REXT = 100kΩ + GND A1 ΔG ≈ (10 MΩ ÷ REXT)% 20REXT REXT + 100kΩ 例如，采用该公式，R EXT = 5 MΩ时的调整范围是±2%， REXT = 1 MΩ时的调整范围是±10%。 GAIN 20 – GAIN A2 5V OUTPUT REXT – +IN NC = NO CONNECT VDIFF 图30. 小于20的增益调整 采用这种方法时，增益变化不会影响总体带宽，不过缓冲 器输入端的源电阻不平衡可能会引起小失调电压。很多情 况下，这是可以忽略的，但若需要，可插入一个与引脚4 + VS OUT AD8208 – –IN VCM NC GND A1 A2 REXT + – NC = NO CONNECT 图32. 增量增益微调 Rev. C | Page 13 of 20 GAIN TRIM 20kΩ MIN 08714-031 – 下面的近似公式适用于小增益范围： OUT GAIN = + –IN VCM VS 图31. 大于20的增益调整 08714-029 VDIFF NC NC = NO CONNECT 增益微调 图32显示了一种利用调整电位计和外部电阻REXT来实现增 量增益微调的方法。 REXT/(100 kΩ + REXT) +IN 08714-030 小于20的增益 AD8208 配置20以外的增益值时，必须考虑相对于电源电压和地的 最大输入电压，因为前置放大器或输出缓冲器在大差分输 入电压下会达到其满量程输出(VS − 0.1 V)。总增益≤10时， AD8208的输入以(VS − 0.1) ÷ 10为限，因为前置放大器(具 有固定增益10 V/V)会先于输出缓冲器达到满量程输出。增 益大于10时，缓冲器输出摆幅首先达到满量程，然后将 AD8208输入限制在(VS − 0.1) ÷ G，其中G是总增益。 如果利用一个电阻提高增益，如图31所示，转折频率将降 低，降低的比例与增益提高的比例相同。因此，使用200 kΩ 电阻时(增益将加倍)，转折频率将缩小到0.796 Hz µF(20 Hz 转折频率对应0.039 µF)。 5V OUTPUT +IN 低通滤波 VDIFF 在很多传感器应用中，需要滤除信号中的杂散高频成分， 包括噪声，或提取峰均比(PAR)大于1的波动信号的平均值。 例如，全波整流正弦波的PAR为1.57，升余弦波的PAR为2， 半波正弦波的PAR为3.14。具有大尖峰的信号的PAR可能为 10或更大。 实现一个滤波器时，应当考虑PAR，使得AD8208前置放大 器(A1)的输出不会在A2之前削波，否则，非线性将被平 均，表现为输出误差。为避免这种误差，两个放大器应同 时削波。当PAR不大于第二放大器的增益(默认配置为2) 时，便实现了这一条件。例如，若预期PAR为5，则A2的 增益应提高到5。 VCM VCM + – NC = NO CONNECT GND A1 A2 255kΩ – C 采用图34所示的连接，可实现一个滚降为40 dB/10倍的双极 点滤波器。该配置是基于一个2倍放大器的Sallen-Key滤波 器。转折频率为f2的双极点滤波器与转折频率为f1的单极点 滤波器具有相同的衰减，即40 log (f2/f1)，如图35所示，记住 这一点是很有帮助的。采用图34所示的标准电阻值和等值 电容，转折频率方便地调整为1 Hz µF(20 Hz转折频率对应 0.05 µF)。当电阻降低到196 kΩ时，产生最大平坦响应，转 折频率调整到1.145 Hz µF。输出失调提高约5 mV(等效于输 入引脚的250 µV)。 40dB/DECADE 20dB/DECADE 1 fC = 2πC105 A 1-POLE FILTER, CORNER f1, AND A 2-POLE FILTER, CORNER f2, HAVE THE SAME ATTENUATION –40log (f2/f1) AT FREQUENCY f22/f1 C IN FARADS –IN A1 40log (f2/f1) OUT AD8208 – + GND A2 f1 CF f2 f22/f1 FREQUENCY 图35. 单极点和双极点低通滤波器的响应比较 图33. 使用内部100 kΩ电阻的单极点低通滤波器 Rev. C | Page 14 of 20 08714-034 + – 图34. 双极点低通滤波器 08714-032 VDIFF VS C NC = NO CONNECT OUTPUT NC OUT fC(Hz) = 1/C(µF) 5V +IN VS AD8208 –IN ATTENUATION 利用AD8208提供的特性，可通过多种方式实现低通滤波 器。最简单的情形是将A1的输出通过内部100 kΩ电阻连接 到A2的输入，即将引脚3连接到引脚4，并在此节点与地之 间添加一个电容，从而形成一个单极点滤波器(20 dB/10倍)， 如图33所示。如果在该电容两端增加一个电阻以降低增 益，转折频率将提高。因此，增益应利用该电阻与100 kΩ的 并联之和计算。 + NC 08714-033 内部信号过载考虑 AD8208 带LPF和增益调整的高线电流检测 图36所示电路与图25相似，但包括增益调整和低通滤波 功能。 5V INDUCTIVE LOAD OUTPUT 4V/AMP +IN NC VS OUT + – –IN GND 20kΩ A2 A1 SWITCH 5V VOS/IB NULL C NC = NO CONNECT 191kΩ AD8208 SHUNT CLAMP DIODE 5% CALIBRATION RANGE fC(Hz) = 0.767Hz/C(µF) (0.22µF FOR fC = 3.6Hz) 08714-035 BATTERY OUTPUT +IN NC VS OUT 432kΩ + BATTERY 图36. 高线电流传感器接口； 增益 = 40 V/V，单极点低通滤波器 一个功率开关器件控制负载中的电流。平均电流与输入脉 冲的占空比成比例，并由小值电阻检测。分流电阻上的平 均差分电压通常为100 mV，不过其峰值较高，高出的量取决 于负载的电感和转折频率。另一方面，共模电压范围是地 以上约1 V(接通条件)至电池电压以上约1.5 V(断开条件)。箝 位二极管的导通调节施加于器件的共模电位。例如，20 V的 电池尖峰可能导致21.5 V的共模电位施加于器件输入端。 INDUCTIVE LOAD – C AD8208 SHUNT –IN GND A1 50kΩ A2 SWITCH 127kΩ C NC = NO CONNECT Rev. C | Page 15 of 20 图37. 双极点低通滤波器 fC(Hz) = 1/C(µF) (0.05µF FOR fC = 20Hz) 08714-036 CLAMP DIODE 为了产生4 V满量程输出，使用40 V/V的增益，可调范围为 ±5%以抵消分流电阻的容差。裕量足以支持10%的超范围 (至4.4 V)。检测电阻上大致为三角形的电压由一个单极点低 通滤波器平均，该滤波器的转折频率为3.6 Hz，在100 Hz时 提供大约30 dB的衰减。采用一个转折频率为20 Hz的双极点 滤波器可获得更高的衰减率，如图37所示。虽然此电路使 用两个独立电容，但总容值不到单极点滤波器所需电容的 一半。 AD8208 外形尺寸 5.00 (0.1968) 4.80 (0.1890) 8 4.00 (0.1574) 3.80 (0.1497) 5 1 4 1.27 (0.0500) BSC 0.25 (0.0098) 0.10 (0.0040) 6.20 (0.2441) 5.80 (0.2284) 1.75 (0.0688) 1.35 (0.0532) 0.51 (0.0201) 0.31 (0.0122) COPLANARITY 0.10 SEATING PLANE 0.50 (0.0196) 0.25 (0.0099) 45° 8° 0° 0.25 (0.0098) 0.17 (0.0067) 1.27 (0.0500) 0.40 (0.0157) 012407-A COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-AA CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN. 图38. 8引脚标准小型封装[SOIC_N] 窄体 (R-8) 图示尺寸单位：mm和(inch) 3.20 3.00 2.80 3.20 3.00 2.80 8 1 5.15 4.90 4.65 5 4 PIN 1 IDENTIFIER 0.65 BSC 0.95 0.85 0.75 15° MAX 1.10 MAX 0.40 0.25 6° 0° 0.23 0.09 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-187-AA 图39. 8引脚超小型封装[MSOP] (RM-8) 图示尺寸单位：mm Rev. C | Page 16 of 20 0.80 0.55 0.40 10-07-2009-B 0.15 0.05 COPLANARITY 0.10 AD8208 订购指南 型号1, 2 AD8208WBRZ AD8208WBRZ-R7 AD8208WBRZ-RL AD8208WBRMZ AD8208WBRMZ-R7 AD8208WBRMZ-RL AD8208WHRZ AD8208WHRZ-RL AD8208WHRMZ AD8208WHRMZ-RL 1 2 温度范围 −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+125°C −40°C至+150°C −40°C至+150°C −40°C至+150°C −40°C至+150°C 封装描述 8引脚SOIC_N 8引脚SOIC_N，7"卷带和卷盘 8引脚SOIC_N，13"卷带和卷盘 8引脚超小型封装[MSOP] 8引脚超小型封装[MSOP]，7”卷带和卷盘 8引脚超小型封装[MSOP]，13”卷带和卷盘 8引脚SOIC_N 8引脚SOIC_N，13"卷带和卷盘 8引脚超小型封装[MSOP] 8引脚超小型封装[MSOP]，13”卷带和卷盘 封装选项 R-8 R-8 R-8 RM-8 RM-8 RM-8 R-8 R-8 RM-8 RM-8 标识 Y2F Y2F Y2F Y52 Y52 Z = 符合RoHS标准的器件。 W = 通过汽车应用认证。 汽车应用产品 AD8208W生产工艺受到严格控制，以提供满足汽车应用的质量和可靠性要求。请注意，车用型号的技术规格可能不同于商 用型号；因此，设计人员应仔细阅读本数据手册的技术规格部分。只有显示为汽车应用级的产品才能用于汽车应用。欲了解 特定产品的订购信息并获得这些型号的汽车可靠性报告，请联系当地ADI客户代表。 Rev. C | Page 17 of 20 AD8208 注释 Rev. C | Page 18 of 20 AD8208 注释 Rev. C | Page 19 of 20 AD8208 注释 ©2010–2013 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D08714sc-0-12/13(C) Rev. C | Page 20 of 20