TI INA821IDR 产品概述

一、产品简介

INA821IDR 是德州仪器（TI）推出的一款单路仪表放大器，专为高精度差分信号测量和传感器信号调理而设计。器件在保持极低失调电压（10 μV）与超低输入偏置电流（150 pA）的同时，提供高共模抑制（CMRR 92 dB）和良好的电源抑制性能（PSRR 110 dB），适合医疗、工业与数据采集等要求高精度与稳定性的应用场合。封装为 SOIC-8，便于标准 PCB 工艺组装与散热处理。

二、主要性能参数

• 放大器数：单路
• 输入失调电压 (Vos)：10 μV
• 输入失调电压温漂 (Vos TC)：400 nV/℃
• 输入偏置电流 (Ib)：150 pA；输入失调电流 (Ios)：150 pA
• 共模抑制比 (CMRR)：92 dB
• 增益带宽积 (GBP)：4.7 MHz
• 压摆率 (SR)：2 V/μs
• 噪声密度 (eN)：7 nV/√Hz @ 1 kHz
• 输出电流：20 mA
• 静态电流 (Iq)：600 μA
• 电源电压范围：单电源 4.5 V ~ 36 V；双电源 −18 V ~ −2.25 V 或 2.25 V ~ 18 V
• 最大电源差 (Vdd−Vss)：36 V
• 电源纹波抑制比 (PSRR)：110 dB
• 稳定时间：6 μs
• 工作温度范围：−40 ℃ ~ +125 ℃
• 封装：SOIC-8
• 品牌：TI（德州仪器）

三、性能亮点解读

1. 极低的失调电压与温漂（10 μV，400 nV/℃）保证了在长期和宽温度范围内的高精度直流测量能力，降低了系统校准频率。
2. 超低输入偏置电流（150 pA）适合高阻抗传感器与桥式电路，能有效减少偏置引起的测量误差。
3. 7 nV/√Hz 的低噪声密度配合较高的 CMRR，使得在微弱差分信号采集（例如应变计、热电偶扩展）时具有较好信噪比表现。
4. GBP 4.7 MHz 与 SR 2 V/μs 在多数精密测量系统中提供了足够的带宽和瞬态响应，但在高频或高速采样场合需结合外部滤波与采样架构进行评估。
5. 宽电源范围与高 PSRR（110 dB）支持在工业电源噪声环境下稳定工作，适用于单电源或 ± 电源供电方案。

四、典型应用场景

• 精密传感器信号调理（应变计、压力传感器、热电偶放大）
• 医疗监测前端（低频生物电信号放大）
• 工业过程控制与数据采集（高共模干扰环境下的差分测量）
• 精密测量仪器与便携式检测设备

五、设计与使用建议

• 电源去耦：尽管器件 PSRR 优异，仍建议在近端电源引脚并联陶瓷与电解电容以滤除高频与低频纹波。
• 布局注意事项：输入端应尽量缩短差分输入回路，避免输入引线环路，降低共模干扰耦合；使用阻抗匹配与接地面保持良好参考。
• 带宽与增益权衡：根据系统增益选择合适的闭环增益，注意增益越高可用带宽越窄，估算单端带宽时参考 GBP 4.7 MHz。
• 稳定时间与采样同步：器件稳定时间约 6 μs，若用于快速切换测量或多路复用前端，需考虑该响应时间以避免采样误差。
• 热管理与封装：SOIC-8 封装适合常规 PCB 布局，高功耗或高环境温度下留意散热路径与焊盘设计。

六、总结

INA821IDR 以其极低的失调、电流噪声和良好的共模/电源抑制性能，提供了一个面向高精度差分测量的可靠解决方案。宽电源范围与商用至工业级工作温度使其在各种传感器前端与测量系统中都具备良好的适配性。选型时建议结合具体带宽、增益与系统噪声预算进行仿真与评估，以发挥器件的最佳性能。