Texas Instruments INA350低功耗儀表放大器是一款可選增益儀表放大器，在INA350ABS和INA350CDS型號之間提供四種增益選項，采用小型封裝。INA350ABS的增益選項位10或20，INA350CDS的增益選項位30或50。通過切換增益選擇 (GS) 引腳可以選擇這些增益選項。INA350非常適合用于橋式傳感和差分至單端轉換應用。

數據手冊：*附件：Texas Instruments INA350低功耗儀表放大器數據手冊.pdf

INA350內置精密匹配的集成電阻器，無需精確或緊密匹配的外部電阻器，可降低BOM成本、拾取貼裝機處理成本以及節省電路板空間。該器件可直接連接低速10位至14位模數轉換器 (ADC)，非常適合用于替代使用商用放大器和分立電阻器構建的儀表放大器的分立式實施。

Texas Instruments INA350針對性能進行了優化，采用三放大器架構設計。它實現了85dB最小CMRR和0.6%最大增益誤差，以及所有增益選項的最大失調為1.2mV，同時僅消耗125μA最大靜態電流。它具有集成關斷選項，可在空閑時關閉放大器，從而在電池供電應用中進一步節能。

特性

• 非常適合用于尺寸、成本和功耗敏感型設計
• 可選增益選項
  • G=10或G=20 (INA350ABS)
  • G=30或G=50 (INA350CDS)
• 節省空間的超小型封裝選項
  • 10引腳X2QFN (RUG) – 3mm^2^
  • 8引腳WSON (DSG) – 4mm^2^
  • 8引腳SOT23-THN (DDF) – 4.64mm^2^
• 針對10位至14位系統優化了性能
  • 所有增益的CMRR：95dB（典型值）
  • 所有增益的失調電壓：0.2mV（典型值）
  • 增益誤差（典型值）：
    • 0.05% (G=10)；006% (G=20)
    • 0.075% (G=30)；0.082% (G=50)
• 帶寬：100kHz（G=10，典型值）
• 驅動500pF，過沖小于20%（典型值）
• 優化的靜態電流：100μA（典型值）
• 針對功耗敏感型應用的關斷選項
• 電源范圍：1.8V (±0.9V) 至5.5V (±2.75V)
• 指定溫度范圍：–40°C至125°C

功能框圖

INA350低功耗儀表放大器的技術解析與應用指南

一、產品概述

Texas Instruments的INA350是一款針對尺寸、成本和功耗敏感設計優化的可編程增益儀表放大器，具有1.8V至5.5V的寬工作電壓范圍。該器件通過集成精密匹配的電阻網絡，消除了傳統設計中需要外部精密電阻的需求，顯著降低了BOM成本和PCB空間占用。

?關鍵特性?：

• 提供兩種型號的可選增益配置：
  • INA350ABS：增益10或20
  • INA350CDS：增益30或50
• 超小型封裝選項：
  • 10引腳X2QFN (3 mm2)
  • 8引腳WSON (4 mm2)
  • 8引腳SOT23-THN (4.64 mm2)
• 優化的10-14位系統性能：
  • 典型CMRR達95dB（所有增益）
  • 典型偏移電壓0.2mV
  • 極低增益誤差（G=10時0.05%）

二、核心技術參數

電氣特性

INA350在VS=5.5V，TA=25°C條件下的典型性能：

• ?輸入特性?：
  • 輸入偏置電流：±0.65pA（典型值）
  • 輸入失調電流：±0.25pA（典型值）
  • 輸入電壓噪聲密度：36nV/√Hz（1kHz時）
• ?增益特性?：
  • 增益誤差：
    • G=10：±0.05%（典型值），±0.50%（最大值）
    • G=50：±0.082%（典型值），±0.60%（最大值）
• ?電源特性?：
  • 靜態電流：100μA（典型值）
  • 關斷電流：0.70-1.25μA

溫度特性

器件在-40°C至125°C的工業溫度范圍內保證性能：

• 輸入失調電壓漂移：±0.6μV/°C
• 增益誤差溫漂：<0.003%/°C（所有增益配置）
• CMRR溫度穩定性：>85dB（全溫度范圍）

三、典型應用電路

1. 電橋傳感器接口

INA350特別適合稱重傳感器、壓力傳感器等電橋式傳感器的信號調理。其高CMRR（95dB典型值）能有效抑制共模干擾，而可編程增益特性允許靈活適配不同靈敏度的傳感器。

?設計要點?：

• 參考引腳(REF)必須由低阻抗源驅動
• 對于單電源應用，建議REF引腳接VS/2
• 輸入共模電壓范圍需滿足：(V-)+0.1V ≤ VCM ≤ (V+)-1V

2. 差分轉單端轉換

在需要將差分信號轉換為單端信號的應用中，INA350提供了簡單高效的解決方案。其內置的精密電阻網絡確保了優異的匹配性，避免了分立方案中的電阻失配問題。

四、布局與散熱考慮

PCB布局指南

1. ?去耦電容?：在靠近電源引腳處放置0.1μF陶瓷電容
2. ?接地層?：使用連續接地平面降低噪聲
3. ?熱管理?：
   • SOT23-8封裝：θJA=169.1°C/W
   • WSON-8封裝：θJA=89.2°C/W
   • 對于高溫應用，建議使用熱阻更低的封裝

熱性能優化

• 對于WSON封裝，必須將裸露焊盤連接到V-以改善散熱
• 在高環境溫度下工作時，需計算實際功耗并確保結溫不超過125°C

五、選型與應用建議

型號選擇指南

設計檢查清單

1. 確認輸入信號幅度與所選增益的匹配性
2. 驗證電源電壓是否在1.8-5.5V范圍內
3. 檢查REF引腳驅動能力（要求低阻抗源）
4. 對于電池供電應用，合理使用關斷功能以節省功耗

六、性能測試結果

根據數據手冊提供的測試數據：

• ?小信號響應?：在G=10，VS=5.5V條件下，100kHz帶寬（典型值）
• ?大信號響應?：2V階躍信號的0.1%建立時間為17μs（G=10）
• ?EMI抗擾度?：1GHz頻率下EMIRR達96dB