INA143/INA2143：高精度差分放大器，具备 G = 10 或 G = 0.1 增益选项

INA143/INA2143：高精度差分放大器，具备 G = 10 或 G = 0.1 增益选项

INA143和INA2143是专为高精度、高速差分信号处理设计的放大器，适用于工业测量、医疗设备及汽车电子等多种领域。这两款器件集成精密运算放大器和经过激光微调的电阻网络，以确保增益精度和共模抑制比在宽温范围内保持稳定。

核心特性

• 低成本高性能设计
• 支持两种固定增益设置：G = 10 V/V 或 G = 0.1 V/V
• 提供单通道（INA143）和双通道（INA2143）版本
• 失调电压低于±250 µV，温度漂移小于±3 µV/°C
• 增益误差最大仅0.01%
• 转换速率达5 V/µs，稳定时间在9 µs内达到0.01%
• 静态工作电流低至950 µA
• 宽电源电压范围：±2.25V 至 ±18V（或+4.5V 至 +36V 单电源）
• 采用SO-8和SO-14表面贴装封装

典型应用场景

• 差分信号放大器构建模块
• 差分输入/差分输出配置
• 增益为–10 的反相放大器
• 增益为+10 的非反相放大器
• 增益为+11 的非反相放大器
• 同步解调器
• 电流或差分线路接收器
• 电压控制的电流源
• 电池供电系统
• 低成本汽车应用

产品概述

INA143 和 INA2143 差分放大器由一个高精度运算放大器与一个精确激光微调的电阻网络集成而成，支持两种固定的增益配置：10 V/V 或 0.1 V/V。通过该架构，设备可在无需外部精密电阻网络的情况下提供高精度差分信号处理能力。

这些放大器可在±2.25V 至 ±18V 的宽电压范围内工作（单电源模式下为4.5V 至 36V），其输入共模电压范围可超越电源轨，适用于各种复杂输入条件。其封装形式分别为单通道INA143（SO-8）和双通道INA2143（SO-14），均可在–40°C 至 +85°C 的工业扩展温度范围内稳定运行，实际工作范围可达–55°C 至 +125°C。

工作原理

INA143 和 INA2143 的设计基于标准差分放大器结构，该结构允许同时采集两个输入信号，并输出两者之间的差分值。该架构能够有效抑制共模干扰，使放大器在噪声环境中依然能够保持信号的完整性与精度。

增益可以通过内部电阻配置实现，用户无需外部精密电阻即可设置G=10或G=0.1增益。这种配置方式简化了设计流程，并提升了系统灵活性。例如，在低增益应用中，可以实现低噪声信号采集；而在需要更强放大的场合，则可通过简单元件调整实现高增益。

此外，这两个器件的输入级具备高阻抗特性，可防止对信号源造成负载影响，特别适用于高内阻信号源。其低失调电压特性则进一步提升了测量精度，无论在微弱信号检测还是大信号处理中均有良好表现。

在内部补偿机制方面，INA143 和 INA2143 采用优化设计，确保带宽与稳定性之间的良好平衡。这种设计使其在保持宽频响应的同时，具备快速的瞬态响应能力，适用于需要实时处理的系统。

应用指导

INA143 和 INA2143 可广泛应用于多种信号处理场景。图1展示的是基本G=10配置，而图2展示了G=0.1配置。对于需要单位增益的应用，则建议使用INA133和INA2133。

在存在噪声或高阻抗电源的电路中，推荐在电源引脚附近布置去耦电容，以提升系统稳定性。双通道版本支持完全独立的电路配置，即使在其中一个通道过载或短路的情况下，也能确保另一通道正常运行。

为获得最佳共模抑制比，连接至输入端的信号源阻抗应尽可能匹配。若存在阻抗失配，可通过在另一输入端增加匹配电阻来改善性能。此外，内部电阻经过精确比例微调，以确保增益精度，但其绝对值可能略有不同。

供电设计

INA143 和 INA2143 支持单电源或双电源运行。单电源供电范围为+4.5V 至 +36V，双电源则为±2.25V 至 ±18V。两款器件均在±5V 和 ±15V 电压下通过了生产测试，其大部分性能参数在宽电压范围内保持一致，具体变化可参考典型性能曲线。

失调调整功能

为应对微小的失调误差，INA143 和 INA2143 在内部集成了激光微调机制。对于需要进一步优化的场合，可采用图3所示的偏移调整电路。通过在Ref引脚施加参考电压，可对输出端的失调进行补偿，从而提升测量精度。

为确保共模抑制能力，Ref端口的输入阻抗应保持在10 kΩ以下。

图1. G = 10 基本电源和信号连接

图2. G = 0.1 的差分放大器

图3. 偏移电压调整示意图