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Linear Technology Corporation Jim Williams
当需要进行高准确度差分输入测量时，可采用图1所示的电路。它特别适合于有可能出现高共模电压的换能器信号调理。该电路不仅具有斩波稳定型放大器AI的低失调和漂移，还采用了一个新颖的光耦合、开关电容器输入级，旨在实现传统设计无法达到的规格指标。在±125V的输入范围内，DC共模抑制超过了120dB，而且，增益准确度和稳定性由AI来设定。来自所有信号源的误差均在0．02％以内。由于该设计具有高共模电压承受能力，因此能够可靠地提取小信号，并耐受工业环境中常见的瞬变和故障条件。
该电路通过对跨接在输入端上的一个电容器进行开关操作(S1A、S1B)以测量输入差分电压(“采集”)。经过一段时间之后，该电容器被充电至输入端上的电压。s1A和S1B开路，而S2A和S2B闭合(“读取”)。这将把一个电容器极板接地，并且该电容器的存储电荷将被放电至S2B上的IuF接地元件。该开关周期连续重复，从而导致以A1的地电位为基准的正输入端承受输入差分电压。共模电压通过未接地的1BF电容器的光开关操作来加以抑制。规定的LED驱动型MOSFET开关不具备接点电势，且光驱动器未产生电荷注入误差。一个非重叠时钟用于防止S1和S2同时导通，这种同时导通将造成电荷漏失，进而引起误差，并有可能导致电路受损。5．1V齐纳二极管负责在输入端承受差分过压的情况下防止开关电容器发生故障。
斩波稳定型放大器A1具有一个时钟输入。该时钟由Q3来进行电平移位和缓冲，用于驱动一个逻辑分压器链。第一个触发器负责起动一个充电泵，把A1的V一引脚电压拉至负值，从而允许放大器电压摆动至0V以及0V以下。分压器链终接至一个逻辑网络。该网络用于提供0．02gF电容器的反相充电(图2中的扫迹A和B)。对与这些电容器相关的选通进行了合适的配置，从而使得逻辑电路能够为Q1和Q2提供非重叠的互补型偏置。这些晶体管为S1和S2提供了这种非重叠驱动，从而启动LED(扫迹C和D)。
由于LED驱动型MOSFET开关中的寄生误差项极小，因而可获得接近理论值的电路性能。然而，S1A的高电压开关操作对S2B的3pF至4pF结电容的。激励作用将引发残留误．差(=0．1％)。这将导致少量的无用电荷被转移至S2B上的1uF电容器。转移电荷的数量将随着输入共模电压的变化而改变，并会受到S2B的断态电容的变容二极管型响应的影响(关联度较弱)。至A1负输入端的DC前馈以及从Q1栅极至S2B的AC前馈使这些误差项得以部分消除。这些校正措施把误差改善了5倍，从而实现了0．02％的准确度。
光开关故障有可能使A1承受高电压，从而造成其受损，并且存在着向5V电源轨输送破坏性电压的可能性。这种最不受欢迎的状况由位于A1正输入端中的47k电阻器来避免。
当需要进行高准确度差分输入测量时，可采用图1所示的电路。它特别适合于有可能出现高共模电压的换能器信号调理。该电路不仅具有斩波稳定型放大器AI的低失调和漂移，还采用了一个新颖的光耦合、开关电容器输入级，旨在实现传统设计无法达到的规格指标。在±125V的输入范围内，DC共模抑制超过了120dB，而且，增益准确度和稳定性由AI来设定。来自所有信号源的误差均在0．02％以内。由于该设计具有高共模电压承受能力，因此能够可靠地提取小信号，并耐受工业环境中常见的瞬变和故障条件。
该电路通过对跨接在输入端上的一个电容器进行开关操作(S1A、S1B)以测量输入差分电压(“采集”)。经过一段时间之后，该电容器被充电至输入端上的电压。s1A和S1B开路，而S2A和S2B闭合(“读取”)。这将把一个电容器极板接地，并且该电容器的存储电荷将被放电至S2B上的IuF接地元件。该开关周期连续重复，从而导致以A1的地电位为基准的正输入端承受输入差分电压。共模电压通过未接地的1BF电容器的光开关操作来加以抑制。规定的LED驱动型MOSFET开关不具备接点电势，且光驱动器未产生电荷注入误差。一个非重叠时钟用于防止S1和S2同时导通，这种同时导通将造成电荷漏失，进而引起误差，并有可能导致电路受损。5．1V齐纳二极管负责在输入端承受差分过压的情况下防止开关电容器发生故障。
斩波稳定型放大器A1具有一个时钟输入。该时钟由Q3来进行电平移位和缓冲，用于驱动一个逻辑分压器链。第一个触发器负责起动一个充电泵，把A1的V一引脚电压拉至负值，从而允许放大器电压摆动至0V以及0V以下。分压器链终接至一个逻辑网络。该网络用于提供0．02gF电容器的反相充电(图2中的扫迹A和B)。对与这些电容器相关的选通进行了合适的配置，从而使得逻辑电路能够为Q1和Q2提供非重叠的互补型偏置。这些晶体管为S1和S2提供了这种非重叠驱动，从而启动LED(扫迹C和D)。
由于LED驱动型MOSFET开关中的寄生误差项极小，因而可获得接近理论值的电路性能。然而，S1A的高电压开关操作对S2B的3pF至4pF结电容的。激励作用将引发残留误．差(=0．1％)。这将导致少量的无用电荷被转移至S2B上的1uF电容器。转移电荷的数量将随着输入共模电压的变化而改变，并会受到S2B的断态电容的变容二极管型响应的影响(关联度较弱)。至A1负输入端的DC前馈以及从Q1栅极至S2B的AC前馈使这些误差项得以部分消除。这些校正措施把误差改善了5倍，从而实现了0．02％的准确度。
光开关故障有可能使A1承受高电压，从而造成其受损，并且存在着向5V电源轨输送破坏性电压的可能性。这种最不受欢迎的状况由位于A1正输入端中的47k电阻器来避免。