摘要：AM417是德國Analod Microelectronics公司開發(fā)的用于處理電橋信號(hào)的比例電壓轉(zhuǎn)換接口集成電路。文中簡要介紹了該芯片的特點(diǎn)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，給出了傳感器輸出信號(hào)處理典型應(yīng)用的電路圖。
關(guān)鍵詞：比例；電流源；電壓轉(zhuǎn)換；AM417
1 概述
AM417是德國Analog Microelectronics公司開發(fā)的一個(gè)用于處理可變電橋信號(hào)的低成本比例電壓轉(zhuǎn)換接口集成電路，該電路的輸出信號(hào)可以成比例地自動(dòng)跟蹤電源電壓的變化，這點(diǎn)對于共用一組電源的控制系統(tǒng)來說非常有用。因此，這種電路對于處理來自諸如硅壓力傳感器的差分輸出信號(hào)十分理想。AM417是由一個(gè)用于換能器的比例輸出電流源、一個(gè)用于處理差分輸入信號(hào)的高精度前置放大器和一個(gè)電壓輸出級組成的。其增益、偏置和輸出電壓范圍（最大為0．4～0．5V）可以通過外接電阻來調(diào)整。它的電壓輸出級為開路集電極輸出，輸出的電流可達(dá)10mA。用一個(gè)外接電阻就可以最大限度地對輸出電流進(jìn)行有效的控制。
通過使用AM417的基本功能可對傳感器標(biāo)準(zhǔn)化所需要的所有重要參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，AM417具有很小的尺寸（SO8）和很低的成本，是一個(gè)理想的應(yīng)用于傳感器的接口集成電路。
2 主要特點(diǎn)及引腳功能
AM417是一個(gè)低成本的比例電壓轉(zhuǎn)換接口集成電路，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化以及傳感器電壓轉(zhuǎn)換接口電路中，其主要特點(diǎn)如下：
●工作電壓為5V±5％（跟蹤比例范圍）；
●具有較寬的工作溫度范圍（－40～＋100℃）；
●帶有用于傳感器的比例電流源；
●內(nèi)置輸出5mA的開路集電極輸出驅(qū)動(dòng)；
●增益系數(shù)和電壓偏置可調(diào)；
●輸出電壓范圍可調(diào)；
●采用小尺寸（SO8）封裝；
●成本低。
圖1所示是AM417接口集成電路的引腳排列，表1所列為其引腳功能說明。
3 工作原理
AM417是一個(gè)專門用于處理可變電橋輸出信號(hào)（如硅壓力傳感器）的比例電壓轉(zhuǎn)換接口集成電路。利用電路中的比例電流源，可以較容易地解決和處理來自硅壓力傳感器差分輸出信號(hào)的溫度補(bǔ)償、傳感器經(jīng)過變換后的輸出信號(hào)范圍調(diào)整、以及同步比例跟蹤電源電壓的變化等問題。AM417比例電壓轉(zhuǎn)換接口電路內(nèi)部由比例電流源、高精度線性放大器輸入和開路集電極輸出等三部分組成。圖2是AM417的工作原理圖。該器件的外部應(yīng)用電路連接圖如圖3所示。
其中，比例電流源可用于傳感器的激勵(lì)電源，它的電流IIB可以通過外接電阻R1調(diào)節(jié)，式子如下：
IIB＝VVIB／（10R1）
而高精度的線性放大器（內(nèi)置固定增益GIA＝10）則主要用于處理差分電橋信號(hào)。AM417的開路集電極輸出級的主要功能有：電壓輸出、電流限制以及輸出電壓的調(diào)整等。
3．1 電壓輸出
AM417電壓輸出主要通過一個(gè)外接的開路集電極三極管T1（由電壓輸出級驅(qū)動(dòng)）來完成，其輸出級電流可達(dá)11mA。而增益GOUT可以通過外接電阻R3和R4在2～11之間進(jìn)行調(diào)整。公式如下：
GOUT＝R3／（R3＋R4）
從而可通過G＝GIAGOUT整個(gè)系統(tǒng)的增益。
3．2 電流限制
對管腳VOUT進(jìn)行簡單的電位鉗制可限制它與VCC之間的電壓降變化，AM417的最大輸出電壓為：VVOUTmax＝VVCC－1．5VBE（T）。而最大電流則可通過串接在三極管T1發(fā)射極上的電阻R2來調(diào)節(jié)（見圖3）。公式如下：
IVOUTmax≈380mV／R2
如果不需要電流限制，三極管T1的發(fā)射極可以直接接在電源電壓VCC（R2＝OΩ）上。一個(gè)恰當(dāng)?shù)娜龢O管T1（VBE－溫度漂移：－2mV／℃典型值）和集成電路AM417的熱接觸可以降低總的輸出電流IOUT的溫度漂移，同時(shí)也可提高電路的電流限制能力。
3．3 可調(diào)輸出電壓范圍
由于同型號(hào)的傳感器輸出信號(hào)有不同的范圍，因此通過調(diào)節(jié)輸出級的增益GOUT可以使最大輸出電壓增益符合要求，輸出電壓的偏置可以由傳感器的偏置調(diào)整電阻R01和R02來調(diào)整，參見圖3。
4 應(yīng)用設(shè)計(jì)
在圖3所示的AM417基本應(yīng)用電路中。其各外接元件的參數(shù)值如表2所列。在這些外接元件參數(shù)條件下，電路的各主要參數(shù)如下：
