实现精密二分压电路功能的放大器

　　实现二分压电路的经典方法是使用两只阻值相等的电阻器。如果使用精度为1%的电阻器，则二分压器的输出电压精度为2%。对于大多数应用来说，这一精度经济实惠，足以满足所需。但是，当你需要极高的精度时，这种方法就需要相应精密的电阻器，因而可能需要增加成本。给仪表放大器加上反馈回路，便可获得一个二分压电路，而且具有缓冲输出的好处（图1）。这一电路的工作原理很简单。该仪表放大器具有单位增益的特点，所以其输入端上的电压出现在V_REF和V_OUT之间；V_OUT-V_REF=V_IN(+)-V_IN(-)。但是，考虑到图1所示电路，请注意V_OUT=V_IN(-)，V_REF=0。代入第一公式，你就可以得到V_OUT=V_IN(+)-V_OUT，2V_OUT=V_IN(+)，即V_OUT=1/2 V_IN(+)。因此，你就获得了一个二分压电路。该电路的有趣特点之一是，仪表放大器的输入失调电压和输出失调电压也是减半的。
　　你可以在工作台上用LT1167型或LTC2053型仪表放大器来实现这种二分压电路（图2）。虽然工作台测试是不必要的，但你可在反馈通路中引入RC网络，以对噪声整形并保证主极点性能。为了测试LT1167的失调电压，要将V_IN(+)设置为0V，而让V_IN(-)在0V和V_OUT之间交替变化。这一测试证明，反馈使总失调电压减半。将10V分压为5V时，LT1167的输出误差为100μV。如用更精密的LTC2053将2.5V分压为1.25V，则其输出误差为2.5μV，几乎测量不出来。在使用冷喷枪和热喷枪时，这一误差可能会增大到15μV。不过，最坏情况计算结果也许是同样重要的。
　　LT1167的最坏情况计算表明，在输入为10V、输出为5V时，在0~70℃的温度范围内，最大误差为1.12mV。这一最大误差值构成的温度范围内的总误差为224