INA823DR 产品概述

一、简介

INA823DR 是德州仪器（TI）推出的一款高性能单通道仪表放大器，专为精密微小差分信号放大设计。器件在低电压单电源工作下仍能保持优异的失调、噪声和共模抑制性能，适合多种传感器前端与数据采集系统。封装为 SOIC-8，便于在商业与工业级应用中实现紧凑的 PCB 布局与可靠封装。

二、主要技术参数

• 共模抑制比 (CMRR)：84 dB
• 输入噪声密度 (eN)：21 nV/√Hz @ 1 kHz
• 工作电源（双电源）：±1.35 V ~ ±18 V（等效 VEE ~ VCC）
• 单电源工作范围：2.7 V ~ 36 V
• 最大电源电压差 (VDD − VSS)：36 V
• 电源纹波抑制比 (PSRR)：100 dB
• 输入失调电压 (Vos)：20 µV
• 输入偏置电流 (Ib)：1.2 pA
• 输入失调电流 (Ios)：4 nA
• 增益带宽积 (GBP)：1.9 MHz
• 压摆率 (SR)：1 V/µs
• 静态电流 (Iq)：约 180 µA
• 稳定时间（典型）：12 µs
• 工作温度范围：−40 ℃ ~ +125 ℃
• 放大器通道数：单路
• 封装：SOIC-8
• 品牌：TI（德州仪器）

三、性能解析与工程意义

1. 低失调与低噪声

   • 20 µV 的输入失调电压配合 21 nV/√Hz 的低噪声密度，使 INA823 非常适合放大µV 级别的传感器信号（例如热电偶、应变计、低电平差分传感器），能显著减少后级校准与滤波负担。

2. 优良的共模与电源抑制性能

   • 84 dB 的 CMRR 可在宽共模电压下抑制共模干扰，100 dB 的 PSRR 对电源纹波和噪声有很强抑制能力，适用于电磁干扰与电源噪声较大的现场环境与便携供电系统。

3. 宽电源范围与低功耗

   • 支持 2.7 V 单电源，最大差分供电 36 V，覆盖从微型电池供电到工业电源的多种场景。静态电流约 180 µA，兼顾功耗与性能，适合对功耗有一定要求的手持设备和长期采集系统。

4. 带宽与瞬态响应

   • 1.9 MHz 的增益带宽积和 1 V/µs 的压摆率，决定了在高增益下可用的带宽与信号上升时间。用于需要较高增益（例如 100x）时，应注意带宽衰减与相应的群延时影响。典型稳定时间 12 µs，利于快速采样与系统响应。

5. 输入偏置与输入失调电流

   • 极低的输入偏置电流（1.2 pA）适合高源阻抗场合，能有效降低由输入偏置引起的误差积累。输入失调电流 4 nA 需在设计时考虑与源阻抗的配合，必要时采用合适的偏置或漂移补偿措施。

四、典型应用场景

• 医疗与生物电检测前端（ECG、EMG）
• 应变计桥式传感器放大（应变测量、力传感）
• 热电偶/热阻低级信号放大与冷端补偿
• 精密数据采集系统（DAQ）输入缓冲与前置放大
• 工业现场低频差分信号检测与隔离前端

五、封装与选型提示

• 封装形式：SOIC-8（型号末尾 DR 表示 SOIC 封装）
• 选型时关注系统所需的增益与带宽关系（由 GBP 决定），以及电源配置（单/双电源）。当增益较高时需确保带宽仍能满足采样与信号频率要求。

六、布局与使用建议

• 电源旁放置 0.1 µF 陶瓷去耦并并联一个 1 µF 至 10 µF 的旁路电容，以发挥高 PSRR 的优势并降低高频噪声。
• 对于微小差分信号输入，使用对称布线并尽量降低输入端的杂散电容与阻抗不对称。
• 通过外部单个电阻（RG）设置增益时，注意 RG 的精度与温漂；若系统需要低失调与高稳定性，建议选用低温漂电阻。
• 由于压摆率与 GBP 的限制，在设计高增益/高带宽应用时应进行仿真或实际测量，验证瞬态性能与稳定性。

总结：INA823DR 以其低噪、低失调、高 PSRR 与宽供电范围，适合对精度、稳定性与低功耗均有要求的仪表前端与传感器放大场合。在实际设计中，合理的增益设定、去耦与布局可以最大化器件性能，满足从医疗到工业的多种应用需求。